專利名稱：顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有在對向的一對基板間通過電場使多個著色粒子移動來進行顯示的顯示元件的、可反復(fù)變換的顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
以前，作為用于便攜信息終端的薄型、低功耗的顯示元件，已知扭轉(zhuǎn)向列液晶(下面稱為TN液晶)顯示元件或有機電致發(fā)光(下面稱為有機EL)元件等。TN液晶顯示元件僅在施加電壓時，液晶層中的液晶分子的取向狀態(tài)才變化，并由此控制透過液晶層的光的透射率，進行顯示。因而，始終需要用于顯示的動作功率，在無功率狀態(tài)下不能顯示圖像。另外，有機EL元件由于利用在施加電流或電壓的狀態(tài)下產(chǎn)生的發(fā)光來顯示圖像，所以與TN液晶顯示元件一樣，在無功率狀態(tài)下不能顯示。
另一方面，以前提議具有如下特性的顯示元件，即僅在顯示變換時必需電壓或電流，暫時寫入的顯示圖像在再次進行圖像變換之前，即使在無功率狀態(tài)下也被保持。這種元件與上述TN液晶顯示元件或有機EL元件不同，因為圖像保持不必需要功率，所以通過將這種顯示元件用于例如便攜信息終端的顯示部等，可大幅度降低使用功率、實現(xiàn)小型化設(shè)備等。另外，通過將變換裝置與作為顯示面板的顯示元件形成可取出的結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)不必需要驅(qū)動電路的薄型、輕量且具有柔性的顯示元件。這種元件在便攜設(shè)備中是有效的。
這些元件的顯示方式大致可分為主要使用微小粒子的方式、利用溶液等電化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)的方式、和基于電機械作用的反射光控制方式。
作為使用微小粒子的顯示方式的元件一例，研究如下顯示元件，即使帶電的著色微小粒子分散到充滿配置了一對電極的一對基板間的著色溶液內(nèi)，通過提供電場，使上述粒子在溶液中泳動(電泳現(xiàn)象)來進行顯示。在這種顯示元件中，例如兩種粒子中負(fù)極性的粒子向正極側(cè)泳動的同時，正極性的粒子向負(fù)極側(cè)泳動，由此進行二色顯示。另外，作為另一結(jié)構(gòu)，使著色溶液中的著色粒子按照極性泳動，當(dāng)粒子移動到觀察者側(cè)時，觀察粒子顏色，另一方面，當(dāng)粒子移動到與觀察相反側(cè)時，觀察著色溶液的顏色。另外，作為再一結(jié)構(gòu)，還考慮通過使用兩種以上著色粒子和著色溶液，進行多色顯示的結(jié)構(gòu)。
另外，在使用上述電泳原理的另一例中，有在基板的相同面內(nèi)形成電極，通過將粒子聚集成該電極狀的狀態(tài)和使粒子在面內(nèi)分散的狀態(tài)來進行多色顯示的方法。例如，有在一方的透明基板面中形成寬度窄的線狀細(xì)線電極與寬度寬的板狀電極，通過控制使帶電粒子附著并聚集在上述細(xì)線電極上的狀態(tài)、和使帶電粒子附著在上述板狀電極上并分散的狀態(tài)，進行多色顯示的顯示方式。另外，還有通過電場使至少分涂成二色的球狀或圓筒狀粒子旋轉(zhuǎn)來進行多色顯示的、稱為扭轉(zhuǎn)球方式的顯示方式。
如上上述，在溶液中使粒子泳動來進行顯示的顯示元件中，粒子的泳動速度受到溶液粘性的影響。即，在粒子在粘性大的溶液中移動的情況下，因為粒子的泳動速度變慢，所以元件的顯示速度(響應(yīng)速度)變慢。另外，因為粒子開始移動的電壓不存在閾值，所以驅(qū)動電路中必需有源矩陣。因此，成本上升。
因此，提議與溶液中相比在粒子移動速度快的氣相中使粒子移動的方式。這使至少一種帶電著色粒子分散在氣相中，通過氣相中提供的電場庫侖力，在反極性電極間使該粒子移動。在氣相中，因為不存在液相中情況下的移動媒體的粘性阻抗，所以粒子的移動速度變快。因此，顯示速度變快，可進行高速響應(yīng)。在這樣在氣相中使粒子移動的方式中，有使用帶電的導(dǎo)電性調(diào)色劑粒子和不帶電的絕緣性粒子，通過庫侖力使帶電粒子移動的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)1)，或使用極性不同的兩種粒子，通過庫侖力使這些粒子移動的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
如上所述在液相中或氣相中使粒子移動來進行顯示的顯示元件必需構(gòu)成粒子移動空間的間隙。由作為間隙保持部件的隔板支撐對向配置的一對基板來形成這種間隙。
圖17是表示這種顯示元件的結(jié)構(gòu)的模式圖。如圖17所示，顯示元件中，在內(nèi)表面形成電極53的基板51與形成電極54的基板52由隔板56支撐并對向配置，由此形成間隙55。在該間隙55中，例如封入帶負(fù)電的多個黑色粒子57與帶正電的多個白色粒子58，間隙55構(gòu)成著色粒子的移動空間55’。移動空間55’因顯示方式不同有液相或氣相。在這種結(jié)構(gòu)中，由隔板56來分隔著色粒子的移動空間55’，由此隔板56構(gòu)成該空間內(nèi)的隔壁(下面將隔板56稱為隔壁56’)。
這里，在移動空間55’中，當(dāng)具有不同極性的著色粒子57、58按照極性向各電極53、54在該空間內(nèi)移動時，具有不同極性的粒子間粒子彼此多次接觸，由此產(chǎn)生粒子彼此凝聚的現(xiàn)象。從而，顯示元件的像素內(nèi)會產(chǎn)生顯示斑點。因為可變換的顯示元件可進行無數(shù)次顯示的變換，所以粒子彼此的接觸次數(shù)隨著變換次數(shù)增加。因此，這種凝聚現(xiàn)象成為使顯示圖像的質(zhì)量降低的原因。尤其是在氣相中的粒子移動中，已知主要通過帶電特性不同的粒子彼此間的接觸等抑制移動，由此，在帶電特性不同的粒子彼此的流動性低的情況下，產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象，顯示圖像的質(zhì)量降低。
另外，在這樣由隔壁56’分隔的移動空間55’中，粒子由于鏡像力等力附著在隔壁表面上，在隔壁周邊引起凝聚。因此，在隔壁周邊發(fā)現(xiàn)顯示斑點。另外，在由隔壁56’分隔的各移動空間55’內(nèi)封入黑色粒子57及白色粒子58并使之分散時，極性不同的粒子間由于靜電力發(fā)生凝聚，或粒子間由于范德華力產(chǎn)生凝聚，所以粒子分散變得不均勻，觀察到斑點。這種粒子的分散斑點使顯示斑點發(fā)生。
另一方面，在上述課題中，提議粉碎凝聚的粒子群使之離析成單獨的粒子的各種方法，其中的有效方法之一有使用超聲波等振動來離析凝聚粒子的方法。例如，公開了將振動提供裝置配置在基板背面?zhèn)?即與粒子的移動空間相反側(cè))的顯示元件(例如參照專利文獻(xiàn)3-5)。振動提供裝置具有向顯示元件自身提供振動的結(jié)構(gòu)或通過電場等來使粒子振動的結(jié)構(gòu)。
但是，在顯示元件中單獨設(shè)置振動提供裝置的結(jié)構(gòu)不利于成本降低。另外，基板剛性高，則能使振動提供裝置產(chǎn)生的振動從基板很好地傳遞到移動空間內(nèi)的粒子，但隨著剛性變大，必需增大振動的振幅。因此，振動提供裝置大型化，由此，必需不使來自振動提供裝置的振動能量降低的框體結(jié)構(gòu)。結(jié)果，顯示元件的成本變高。
另外，在配備振動提供裝置的結(jié)構(gòu)中，除為了變換顯示圖像而提供的圖像信號電壓外，為了發(fā)生振動，還必需向振動提供裝置提供電壓。這里，在使粒子按照極性在反極性電極間移動時，通過施加圖像信號電壓提供的電場的庫侖力必需比附著在一方電極上的粒子與該電極的附著力(具體而言是范德華力或鏡像力)大，不能將粒子從該電極引開并向另一方電極移動，由此，在顯示圖像的變換時必需非常大的工作電壓。因此，在進一步必需振動提供裝置的工作電壓的顯示元件中，工作電壓進一步變高，若施加電壓低，則在對比度降低的同時，產(chǎn)生顯示斑點。
專利文獻(xiàn)1特開2000-347483號公報專利文獻(xiàn)2特開2001-312225號公報專利文獻(xiàn)3特開2002-131789號公報專利文獻(xiàn)4特開平3-53224號公報專利文獻(xiàn)5特開2002-174828號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述問題而作出，其目的在于提供一種在防止顯示斑點及對比度降低來實現(xiàn)良好顯示的同時實現(xiàn)工作電壓降低化的顯示裝置及其制造方法。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置具備對向配置的一對基板，至少在一個面中形成電極，至少一方有透光性；隔板，保持形成于上述基板間的期望寬度的間隙；和封入上述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群，通過由施加于上述基板的上述電極上的圖像信號電壓提供的電場，上述粒子群在上述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于上述圖像信號電壓的圖像，其中，面向上述粒子群的移動空間來設(shè)置防止有助于顯示的粒子數(shù)量減少的粒子利用促進部件。
例如，一種顯示裝置，具備對向配置的一對基板，至少在一個面中形成電極，至少一方有透光性；隔板，保持形成于上述基板間的期望寬度的間隙；和封入上述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群，通過由施加于上述基板的上述電極上的圖像信號電壓提供的電場，上述粒子群在上述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于上述圖像信號電壓的圖像，其中，面向上述粒子群的移動空間來設(shè)置振動發(fā)生部。
一般，為了分散凝聚的微小粒子，例舉出基于氣流的分散方法、向障礙物的沖擊、機械粉碎法。其中，在使用粒子進行顯示的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中，機械的粉碎法最佳。機械的粉碎可通過例如向凝聚的粒子群提供振動等來實現(xiàn)，具體而言，若向凝聚的粒子群提供高頻振動，則該振動能量傳遞到粒子，粒子接收振動能量，結(jié)果，凝聚粒子離析后，粒子分散。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，因為在由隔板支撐的一對基板間形成的空間側(cè)設(shè)置振動發(fā)生部，所以與在基板外側(cè)、即與空間相反側(cè)形成振動發(fā)生部的結(jié)構(gòu)相比，可更直接且有效地向粒子群提供振動。因此，可使粒子的分散效果提高。這樣，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，即使各像素中產(chǎn)生不同規(guī)模的凝聚，也可通過使振動發(fā)生部發(fā)生振動并提供給凝聚的粒子群，可消除凝聚，由此，改善顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低。
另外，因為可通過振動使附著在基板上的粒子剝離，所以即使向電極間施加用于粒子移動的電壓，也可通過振動來消除顯示圖像。另外，因為可將剝離的粒子群有效用于顯示，所以可實現(xiàn)顯示斑點的改善與對比度的提高。
并且，在這種結(jié)構(gòu)中，因為可通過振動來進行凝聚的粒子群的分離與附著的粒子的剝離，所以在顯示圖像時，降低上述分離及剝離所需的電壓。因此，可降低用于粒子移動的施加電壓，實現(xiàn)顯示裝置的節(jié)能。
另外，可通過提供振動、由磨擦等使伴隨時間經(jīng)過降低的粒子的帶電量恢復(fù)。因此，可將粒子的帶電量保持恒定，由此，可穩(wěn)定進行良好的顯示。
施加上述圖像信號電壓的第一電極及第二電極既可形成于一方上述基板上，另外，也可在上述一對基板的一方基板中形成上述第一電極的同時，在上述一對基板的另一方基板中形成上述第二電極。
在一方基板中形成第一及第二電極的結(jié)構(gòu)中，向振動發(fā)生部的振動提供橫向的電場，所以可能增強振動強度。
上述振動發(fā)生部具備電極和振動發(fā)生體，通過由上述電極形成的電場，上述振動發(fā)生體發(fā)生振動，設(shè)置在上述基板中的上述電極、具體而言是上述第一電極及第二電極的至少一方兼作上述振動發(fā)生部的電極。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可在抑制成本的同時，實現(xiàn)顯示裝置的薄型化及輕量化。并且，通過向第一及第二電極之間施加適當(dāng)?shù)念l率及強度的電場，構(gòu)成為由振動發(fā)生部發(fā)生振動，則可使用共同的電極來進行圖像顯示和振動發(fā)生，所以可進一步實現(xiàn)成本的降低及裝置的薄型化及輕量化。
上述振動發(fā)生部具備電極和振動發(fā)生體，通過由上述電極形成的電場，上述振動發(fā)生體發(fā)生振動，上述振動發(fā)生部可以構(gòu)成上述隔板。
這里，在由電場來進行粒子移動的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中，為了防止顯示區(qū)域中的粒子密度差引起的顯示斑點，一般在各像素中設(shè)置隔壁。因此，在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中，在將隔板用作隔壁的同時，將該隔壁用作振動發(fā)生部。具體而言，在主要由振動發(fā)生體構(gòu)成的隔壁的附近、例如側(cè)面設(shè)置第三電極，可通過向相鄰像素的第三電極之間施加電壓，使振動發(fā)生部發(fā)生振動。另外，也可在振動發(fā)生部的長度方向的兩端部分別設(shè)置第三電極，通過向第三電極間施加電壓，使振動發(fā)生部發(fā)生振動。在這些結(jié)構(gòu)中，在第三電極與第一及第二電極之間配置絕緣性媒體進行絕緣。
上述粒子群移動的空間為氣相空間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因為粒子群在氣相中移動，所以不會象粒子群在液相中移動時那樣粒子的移動速度受到溶液粘性的影響，由此，與粒子在液相中移動的情況相比，可實現(xiàn)粒子的移動速度提高。因此，可實現(xiàn)顯示裝置的響應(yīng)速度提高。另外，在粒子在氣相空間中移動的結(jié)構(gòu)中，與在液相空間中移動的情況相比，使粒子移動時的閾值電壓變高。因此，可防止粒子因串?dāng)_電壓等移動。所以在因串?dāng)_電壓的問題而使粒子在液相空間中移動的結(jié)構(gòu)中難以實現(xiàn)的無源矩陣驅(qū)動型也可容易實現(xiàn)。
上述粒子群移動的空間為由絕緣性溶劑充滿的液相空間。
雖然粒子在絕緣性溶劑內(nèi)較易分散，但若微小化粒子的粒徑，則反復(fù)電極間移動中接觸的概率增加。另一方面，隨著粒子的粒徑變小，作為粒子彼此的吸引力的分子間力(范德華力)與分散力(例如靜電排斥力)相比相對大。由此，在用于高分辨率化的粒子微小化的顯示裝置中，特別容易引起粒子的凝聚，容易引起顯示斑點的發(fā)生或?qū)Ρ榷鹊慕档汀?br> 因此，在本發(fā)明中，通過將使振動發(fā)生部發(fā)生的振動提供給絕緣性媒體中的粒子，如上上述，進行凝聚的粒子的離析(散開)與附著在基板上的粒子剝離。由此，可防止顯示斑點的發(fā)生或?qū)Ρ榷鹊慕档汀?br> 也可將封入上述粒子群與上述絕緣性溶劑的容器配置在上述基板間的上述間隙中。在這種結(jié)構(gòu)中，因為將粒子群封入容器內(nèi)，所以粒子群在限定的移動空間內(nèi)移動。因此，可實現(xiàn)粒子濃度在顯示區(qū)域內(nèi)不變的結(jié)構(gòu)。
上述粒子群也可通過對應(yīng)于上述圖像信號電壓而提供給上述基板的上述電極間的電場來進行排列。例如，上述粒子群是沿上述電場排列的電場排列粒子。
在具有介電常數(shù)的粒子中，沿電場矢量在粒子內(nèi)產(chǎn)生極化。該極化作為一種引力作用于附近的粒子，由此，粒子排列并進行顯示。在通過電場排列的粒子中，即使去除電場，也因粒子的相互作用而保持極化，所以即使不施加電壓，也保持顯示。另一方面，若使振動發(fā)生部發(fā)生振動，則向排列的粒子提供振動。另外，若振動能量比保持能量(即粒子間的相互作用力)大，則粒子的排列解除，粒子均勻分散到空間內(nèi)。由此，進行圖像的消除。
通常，因為絕緣體中存在介電常數(shù)，所以在由絕緣體構(gòu)成的粒子中，通過粒子的帶電電荷產(chǎn)生的庫侖力與極化產(chǎn)生的庫侖力的相對關(guān)系，決定粒子是對應(yīng)于帶電電荷在空間內(nèi)移動或是對應(yīng)于極化在空間中排列。前者粒子向與粒子帶電極性相反極性的電極方向移動，后者粒子按照電場分布進行排列。在本發(fā)明中，尤其可適用于使用帶電電荷量小、通過電場進行排列的粒子的結(jié)構(gòu)的顯示裝置。
優(yōu)選上述粒子群至少著色一種顏色。例如，在使用電特性不同的兩種粒子的情況下，若對這些粒子進行不同的著色處理，則可能通過驅(qū)動方法進行至少二色顯示，實現(xiàn)彩色化。
優(yōu)選上述振動發(fā)生部由壓電體構(gòu)成。在這種結(jié)構(gòu)中，通過向壓電體施加電壓使之產(chǎn)生壓電效應(yīng)，可容易發(fā)生振動。
優(yōu)選上述振動發(fā)生部兼作至少一方的上述基板。若在振動發(fā)生部中使用高分子等材料，則因為振動發(fā)生部具有一定程度的強度，所以可將振動發(fā)生部本身用作基板。例如，也可構(gòu)成為用隔板來支撐一對振動發(fā)生部并使其對向配置，在由此形成的振動發(fā)生部間的空間內(nèi)封入粒子群。在這種結(jié)構(gòu)中，可實現(xiàn)圖像顯示元件的薄型化及輕量化。另外，即便柔性或彎曲強度也比玻璃等硬質(zhì)基板好。
上述顯示裝置的顯示至少包含第一及第二顯示狀態(tài)，在上述第一顯示狀態(tài)下，向設(shè)置在上述基板上的上述電極施加第一圖像信號電壓，形成第一電場，在上述第二顯示狀態(tài)下，向設(shè)置在上述基板上的上述電極施加第二圖像信號電壓，形成方向與上述第一電場不同的第二電場，在從上述第一顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鲜龅诙@示狀態(tài)時，進行向上述振動發(fā)生部施加高頻正弦波電壓的動作、和向上述基板上的上述電極施加上述第二圖像振動電壓的動作。
通常，在變換顯示圖像時，向顯示元件的整個面施加對應(yīng)于圖像信號電壓的矩形波電壓來使粒子移動。但是，通過該電壓施加不會使附著在基板上的粒子或凝聚的粒子完全剝離及離析，結(jié)果，變換后的顯示特性產(chǎn)生問題。尤其是，在將粒子分散到氣相中構(gòu)成的顯示裝置中，因為粒子彼此接觸的面積增加，所以粒子-粒子間及粒子-基板間的附著大，不能忽視。另外，即便在使粒子分散在液相中的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中，附著在基板上的粒子或凝聚的粒子也導(dǎo)致顯示特性降低。因此，在本發(fā)明中，除施加上述圖像振動電壓外，還向振動發(fā)生部施加高頻正弦波電壓。通過向振動發(fā)生部施加這種電壓，可使振動發(fā)生部發(fā)生機械振動，所以可利用該振動來進行凝聚粒子的離析及附著粒子的剝離。
同時進行上述高頻正弦波電壓的施加動作和上述圖像信號電壓的施加動作，另外，也可錯開計時來進行。例如，在變換圖像時，首先向振動發(fā)生部施加上述電壓，用發(fā)生的機械振動來進行上述粒子的剝離及離析，消除圖像。之后，施加圖像信號電壓，通過直流電場使粒子向期望的電極側(cè)移動，進行顯示。通過這種變換動作，由振動消除圖像，消除粒子的凝聚及附著，所以之后施加的圖像信號電壓中，粒子剝離及離析所需電壓變得不必要。因此，可以低的工作電壓來實現(xiàn)好的顯示特性，從而實現(xiàn)顯示裝置的驅(qū)動電壓降低化。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，夾在形成于至少一方透明的對向的一對基板間的空間中的至少一種多個帶電著色粒子通過由施加到配置在上述空間內(nèi)的一對電極間的圖像信號電壓提供的電場，在上述電極間移動，由此顯示對應(yīng)于圖像信號電壓的圖像，其中，具備將上述空間劃分為每個像素的隔壁；基板側(cè)電極，連接于電壓施加部件，在每個上述像素中，配置在上述基板內(nèi)面；和隔壁側(cè)電極，在每個上述像素中，配置在上述隔壁上，連接于電壓施加部件，至少向上述基板側(cè)電極施加圖像信號電壓，并進行顯示。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在相鄰像素間，該空間由隔壁來區(qū)分，所以可將夾在一像素中的著色粒子總量始終保持恒定，可防止著色粒子集中在特定的像素中。因此，可防止顯示裝置顯示面內(nèi)的顯示斑點。另外，這里，所謂粒子夾入是將粒子封入密閉空間內(nèi)的狀態(tài)。
另外，在這種結(jié)構(gòu)中，可得到通過向基板側(cè)電極施加電壓發(fā)生的電場和通過向隔壁側(cè)電極施加電壓發(fā)生的電場。因此，通過控制向各電極施加電壓并控制其電場分布，可控制空間內(nèi)的著色粒子的移動。由此，可進行實現(xiàn)顯示斑點降低化的良好顯示，同時，可實現(xiàn)工作電壓的降低化。
上述空間可為氣相空間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因為著色粒子在氣相中移動，所以不會象粒子在液相中移動時那樣粒子的移動速度受到溶液粘性的影響，由此，與粒子在液相中移動的情況相比，可實現(xiàn)粒子的移動速度提高。因此，可實現(xiàn)顯示裝置的響應(yīng)速度提高。另外，在粒子在氣相空間中移動的結(jié)構(gòu)中，與在液相空間中移動的情況相比，使粒子移動時的閾值電壓變高。因此，可防止粒子因串?dāng)_電壓等移動。所以在串?dāng)_電壓的問題而使粒子在液相空間中移動的結(jié)構(gòu)中難以實現(xiàn)的無源矩陣驅(qū)動型也可容易實現(xiàn)。
向上述基板側(cè)電極施加電壓所產(chǎn)生的電場及向上述隔壁側(cè)電極施加電壓后產(chǎn)生的電場的至少一方可為交變電場。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過提供交變電場，可使空間內(nèi)的粒子的移動方向變化。另外，通過使粒子的移動方向變化，可使顯示狀態(tài)變化并進行圖像的變換。
上述基板側(cè)電極包含配置在基板側(cè)的成對的電極，上述基板側(cè)電極連接于向上述基板側(cè)電極施加圖像信號電壓的第一電壓施加部件，上述隔壁側(cè)電極可連接于向上述隔壁側(cè)電極施加提供防止上述帶電粒子附著到上述隔壁上的電場的電壓的第二電壓施加部件。另外，在帶電特性不同的兩種以上上述帶電著色粒子夾在上述空間中的結(jié)構(gòu)中，通過上述第二電極施加部件，向上述隔壁側(cè)電極施加提供防止上述帶電著色粒子中從觀察側(cè)觀察顏色并提供顯示色的粒子附著到上述隔壁上的電場的電壓。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過由施加到隔壁側(cè)電極上的電壓產(chǎn)生的電場，可去除由于鏡像力等附著在隔壁上的著色粒子，同時，可防止向該隔壁附著及伴隨該附著的粒子的凝聚、分離。例如，通過鏡像力或范德華力等附著在隔壁表面上的粒子在通過施加于隔壁側(cè)電極上的電壓產(chǎn)生的電場，隔壁側(cè)電極與該粒子變?yōu)榉礃O性，所以與隔壁側(cè)電極相斥，容易從隔壁剝離。剝離下的粒子由于施加到基板側(cè)電極的電壓所產(chǎn)生的電場而在基板側(cè)電極間移動，涉及顯示。另外，通過防止粒子附著到隔壁上，可抑制粒子的凝聚或分離。因此，在這種結(jié)構(gòu)中，可將著色粒子有效用于顯示中，由此可實現(xiàn)顯示斑點的降低化。
由上述第一電壓施加部件向上述基板側(cè)電極施加上述圖像信號電壓，之后，由上述第二電壓施加部件向上述隔壁側(cè)電極施加上述電壓。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，首先，由于通過第一電壓施加部件施加的圖像信號電壓在基板側(cè)電極之間形成的電場，著色粒子在基板側(cè)電極間移動。此時產(chǎn)生粒子附著到隔壁上，但在向基板側(cè)電極施加電壓后，通過第二電壓施加部件向上述隔壁側(cè)電極施加電壓，所以可通過該電壓產(chǎn)生的電場來去除附著在隔壁上的著色粒子。
可同時進行由上述第一電壓施加部件向上述基板側(cè)電極施加圖像信號電壓和由上述第二電壓施加部件向上述隔壁側(cè)電極施加電壓。
在這種結(jié)構(gòu)中，因為同時進行第一電壓施加部件的電壓施加和第二電壓施加部件的電壓施加，所以可同時發(fā)生使著色粒子在基板電極間移動用的電場和防止著色粒子附著到隔壁上的電場。因此，可存防止粒子附著到隔壁上的同時，使粒子在基板電極間移動。
用一個電源來構(gòu)成上述第一電壓施加部件和上述第二電壓施加部件，也可包含不同的電源來構(gòu)成上述第一電壓施加部件和上述第二電壓施加部件。
在這種結(jié)構(gòu)中，尤其是若包含相同電源來構(gòu)成上述第一及第二電壓施加部件，則可實現(xiàn)顯示裝置的節(jié)能化及節(jié)省空間化。
上述隔壁側(cè)電極與上述基板側(cè)電極的至少一方的電極電連接。例如，由上述第一電壓施加部件向作為配置在上述基板側(cè)的一對電極的第一電極和第二電極施加上述圖像信號電壓，形成方向指向上述第二電極的電場，由上述第二電壓施加部件向與上述第一電極電連接的上述隔壁側(cè)電極施加電壓，形成方向指向上述第二電極的電場，在向上述第二電極施加電壓的狀態(tài)下，向上述隔壁側(cè)電極施加電壓。
在這種結(jié)構(gòu)中，可在基板側(cè)電極與隔壁側(cè)電極之間施加大小與施加于一對基板側(cè)電極間的電壓相同的電壓，發(fā)生電場，并可使用該電場來防止著色粒子附著到隔壁上。例如，通過在第一電極與第二電極之間施加圖像信號電壓來提供的電場，將粒子從第一電極移動到第二電極，由此粒子附著在第二電極側(cè)，另一方面，通過向隔壁側(cè)電極與第二電極之間施加電壓所提供的電場，附著在隔壁側(cè)電極上的粒子按照極性從該表面剝離，向第二電極移動，并附著在其表面上。這樣，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，例如通過開關(guān)元件等進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，可將施加于基板側(cè)電極間的電壓用作施加于基板側(cè)電極與隔壁側(cè)電極之間的電壓。因此，在保持施加電壓恒定的狀態(tài)下，可進行粒子在基板側(cè)電極間的移動和從隔壁去除粒子，另外，可使從隔壁側(cè)電極剝離的粒子向第二電極移動。這樣，在這種結(jié)構(gòu)中，不必單獨施加粒子移動用電壓和粒子去除用電壓，所以可實現(xiàn)顯示裝置的工作電壓的降低。
在上述空間中夾入1種帶電著色粒子，同時，可在上述基板側(cè)電極或上述隔壁側(cè)電極附近配置呈現(xiàn)與上述粒子不同顏色的著色面，配置在上述基板側(cè)電極與上述隔壁側(cè)電極之間施加圖像信號電壓的電壓施加部件。另外，在這種結(jié)構(gòu)中，上述顯示裝置的各像素的顯示至少包含第一及第二顯示狀態(tài)，在上述第一顯示狀態(tài)下，上述粒子覆蓋上述著色面，在上述第二顯示狀態(tài)下，上述帶電粒子向上述隔壁側(cè)電極移動，使上述著色面露出。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過粒子覆蓋著色面，進行基于帶電粒子顏色的顯示，另一方面，通過從著色面去除著色粒子，附著于隔壁側(cè)電極而露出著色層，可進行基于著色面的顏色的顯示。這里，因為空間中移動的粒子為1種，所以不會象使用多種粒子的情況那樣，粒子彼此由于沖擊等而彼此妨礙移動，另外，沒有極性不同的粒子的凝聚。因此，可使粒子快速有效地移動，因此，在實現(xiàn)顯示的響應(yīng)速度提高的同時，可實現(xiàn)工作電壓的降低化。
可以重疊直流電壓與比上述直流電壓小的矩形波的交流電壓來構(gòu)成施加在上述隔壁側(cè)電極的電壓及施加在上述基板側(cè)電極的電壓至少一方。
在這種結(jié)構(gòu)中，通過施加的矩形波的交流電壓，使附著在隔壁側(cè)或基板側(cè)的粒子進行微小振動運動，由此，減弱粒子的附著力(具體而言是粒子間相互的附著力和粒子與隔壁或基板的附著力)。另外，通過施加的直流電壓，提供比上述減弱的粒子附著力還大的庫侖力，將粒子從附著對象物上拉開，向與粒子反極性側(cè)移動。這樣，在這種結(jié)構(gòu)中，因為通過施加交流電壓可減弱粒子的附著力，所以與僅施加直流電壓的情況相比，可減小粒子移動所需的直流電壓。因此，可實現(xiàn)工作電壓的降低化。
上述隔壁可兼作上述隔壁側(cè)電極。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因為不必單獨設(shè)置隔壁與隔壁側(cè)電極，所以制造變?nèi)菀祝瑫r，可實現(xiàn)成本的降低。
上述隔壁在平面視圖中將上述像素區(qū)分成六邊形。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從顯示裝置前面(顯示面)施加力的情況下的強度提高，同時，可進行像素的最密配置。
上述帶電著色粒子中的至少一種是多孔質(zhì)粒子。
通常，作為粒子的附著力，例如有液交聯(lián)力、范德華力、靜電力等。其中，液交聯(lián)力可通過形成一定程度的干燥狀態(tài)來防止。另一方面，就粒子間、或粒子與附著對象物間的范德華力或粒子的靜電力而言，因為取決于粒子本身具有的性質(zhì)，所以必需考慮粒子的材料特性。
因此，若構(gòu)成為將多孔質(zhì)粒子用作粒子，則因為各粒子的分子量減少，所以可期待實現(xiàn)粒子間及粒子與附著對象物間的范德華力的降低。這是由于對于范德華力，通過對構(gòu)成粒子整體的全部分子積分而求出構(gòu)成粒子的分子間的引力，若像本結(jié)構(gòu)那樣為多孔性粒子，則與通常粒子相比，可期待對上述粒子整體的積分值變小。另外，若能降低范德華力，則可實現(xiàn)上述粒子的附著力的降低。結(jié)果，在粒子的移動變?nèi)菀住崿F(xiàn)工作電壓降低的同時，可使粒子對隔壁的附著減少。另外，多孔性粒子由于重量輕，所以可使粒子的下沉變慢，因此，粒子不完全附著在附著對象物上，可實現(xiàn)浮游狀態(tài)。在這種浮游狀態(tài)下，在使粒子移動時，不必提供產(chǎn)生比附著力大的庫侖力的電場，將粒子從附著對象物上拉開。因此，在可實現(xiàn)工作電壓進一步降低的同時，可進行高速響應(yīng)。
上述粒子中的至少一種是由芯體粒子與直徑為上述芯體粒子直徑的1/1000以上1/100以下的微小粒子構(gòu)成的復(fù)合粒子。
上述范德華力隨著粒子間的距離及粒子與附著對象物之間的距離變大而衰減，與該距離的平方成反比迅速衰減。因此，若構(gòu)成為微小粒子附著在芯體粒子上，則可增大成為粒子主體的芯體粒子間及該芯體粒子與附著對象物之間的距離。因此，可期待實現(xiàn)范德華力的降低。這里，若微小粒子的大小過小，則芯體粒子間及芯體粒子與附著對象物之間的距離不能變大。另外，若微小粒子的大小過大，則微小粒子間及微小粒子與附著對象物之間的相互作用增大。因此，優(yōu)選微小粒子的直徑在上述范圍內(nèi)。這樣，通過將粒子變?yōu)閺?fù)合粒子，可減小粒子間的相互作用及粒子與附著對象物之間的相互作用。由此，在可抑制粒子附著在隔壁上的同時，因為可降低粒子移動必需的電場強度，所以可實現(xiàn)工作電壓的降低化。并且，通過提高粒子的移動性來實現(xiàn)響應(yīng)速度的提高，另外，還可實現(xiàn)粒子填充率的提高。
對上述粒子的表面或上述粒子附著的部件表面的至少一部分實施憎水處理。
在這種結(jié)構(gòu)中，例如也可通過形成防水膜來進行憎水處理。例如，若粒子經(jīng)水附著在隔壁或基板表面上，則粒子的附著力增強了水滴的表面張力大小，因此，為了使粒子剝離，必需更大的工作電壓。相反，在實施上述憎水處理的結(jié)構(gòu)中，因為在使粒子從隔壁或基板表面剝離時表面張力不作用，所以可實現(xiàn)工作電壓的降低化。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法，上述顯示裝置具備對向配置的一對基板，至少在一個面中形成電極，至少一方有透光性；隔板，保持形成于上述基板間的期望寬度的間隙；封入上述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群；和面向上述粒子群移動的空間設(shè)置的振動發(fā)生部，通過由施加于上述電極上的圖像信號電壓提供的電場，上述粒子群在上述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于上述圖像信號電壓的圖像，其中，在上述基板間的間隙中封入上述粒子群后，在上述振動發(fā)生部使振動發(fā)生。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過振動發(fā)生部發(fā)生的振動，可使封入間隙內(nèi)的粒子群無斑點地均勻分散。因此，可實現(xiàn)抑制顯示斑點發(fā)生的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造制造方法，上述顯示裝置具備隔壁，將在形成于至少一方透明的相對的一對基板間的空間劃分成每個像素；基板側(cè)電極，連接于電壓施加部件，在每個上述像素中，配置在上述基板內(nèi)面；和隔壁側(cè)電極，在每個上述像素中，配置在上述隔壁上，連接于電壓施加部件，通過由至少向上述基板側(cè)電極施加的圖像信號電壓提供的電場，夾在上述空間中的至少一種多個帶電著色粒子在上述空間中移動，由此顯示對應(yīng)于上述圖像信號電壓的圖像，其中，在上述空間中封入至少一種多個帶電著色粒子，在上述封入后，至少向上述基板側(cè)電極施加交流電壓，使上述空間內(nèi)發(fā)生交變電場。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過在空間內(nèi)發(fā)生的交變電場，可使封入空間內(nèi)的粒子無斑點地在像素內(nèi)均勻分散。由此，可抑制顯示斑點的發(fā)生。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其制造方法，可在防止顯示斑點的發(fā)生及對比度降低并實現(xiàn)良好顯示的同時，實現(xiàn)工作電壓的降低化。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖2是表示圖1的顯示裝置的顯示元件構(gòu)成單位的像素的結(jié)構(gòu)及顯示動作的模式圖，圖2A表示垂直于顯示元件的截面，圖2B表示黑顯示中的動作，圖2C表示白顯示中的動作。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式2的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式3的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式4的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式5的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式6的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式7的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式7的變形例的的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式8的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明實施方式9的作為顯示元件構(gòu)成單位的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖，圖11A表示垂直于顯示元件的截面，圖11B表示平行于顯示元件的截面。
圖12是表示圖11的像素顯示動作的模式截面，圖12A表示黑顯示時的動作，圖12B表示白顯示時的動作。
圖13是模式表示圖11的像素顯示動作時的施加電壓，圖13A表示僅施加直流電壓的情況，圖13B表示重疊直流電流與交流電泳的情況。
圖14是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式10的顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖15是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式11的顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖16是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式12的顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
圖17是表示構(gòu)成現(xiàn)有顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
符號說明1、11透明樹脂基板；2第一電極；3隔壁；4第三電極；4A、4B振動發(fā)生用電極；5A、5B著色粒子；5C電場排列粒子；6、6’下側(cè)基板；10絕緣層；12第二電極；15絕緣層；16上側(cè)基板；17空間；20壓電體；21振動發(fā)生部；24絕緣性溶劑；25容器；30著色基板；100像素。
具體實施例方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
(實施方式1)圖1是本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的結(jié)構(gòu)模式圖。另外，圖2A-2C是表示構(gòu)成圖1的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式圖，表示垂直于顯示面的截面(下面稱為垂直截面)。
如圖1及圖2A-2C所示，顯示裝置由顯示部為顯示面板的顯示元件70構(gòu)成。顯示元件70如圖2A-2C所示，具有下側(cè)基板6和上側(cè)基板16，兩基板6、16由隔板3’支撐，隔開規(guī)定間隙，對向配置。由此，在兩基板6、16之間形成空間17。因為空間17由隔板3’劃分，所以這里將隔板3’稱為隔壁3。由隔壁3區(qū)分的空間17的各區(qū)域?qū)?yīng)于1個像素100。空間17可以是氣相，也可以是液相。這里，空間17為氣相。在該空間17中封入白色粒子5A及黑色粒子5B。
在下側(cè)基板6的內(nèi)面配置第一電極2，在上側(cè)基板16的內(nèi)面配置第二電極12。雖在作為顯示元件70的垂直截面的圖2A-2C中未圖示，但配置在下側(cè)基板6處的第一電極2與配置在上側(cè)基板16處的第二電極12在平面視圖中交叉，向交叉部施加工作電壓。施加該工作電壓后進行顯示的該交叉部分相當(dāng)于作為顯示元件70的構(gòu)成單位的1個像素100。另一方面，在第一電極2與第二電極12不交叉的部分中，因為變?yōu)楸乳撝颠€小的電壓，所以不進行顯示。顯示元件70如上所述由隔壁3區(qū)分開的多個像素100排列成矩陣狀構(gòu)成。另外，第一電極2沿顯示元件70的橫向配置，第二電極12沿顯示元件70的縱向配置。這樣，本實施方式的顯示裝置為無源矩陣驅(qū)動型。
在顯示元件70的周圍配置用于驅(qū)動第一電極2的第一電極驅(qū)動器82，同時，配置用于驅(qū)動第二電極12的第二電極驅(qū)動器81。并且，配置對應(yīng)于外部輸入信號來控制第一電極驅(qū)動器82及第二電極驅(qū)動器81的外部輸入裝置80。在這樣構(gòu)成的顯示裝置中，外部輸入裝置80對應(yīng)于從外部輸入到信號輸入部83的圖像信號，分別向第一電極驅(qū)動器82及第二電極驅(qū)動器81輸出控制信號。此時，第一電極驅(qū)動器82向第一電極2施加規(guī)定電壓，另一方面，第二電極驅(qū)動器81使其計時與第二電極12一致，向第二電極12施加對應(yīng)于圖像信號的電壓。由此，如后所述，在各像素100中，白色粒子5A及黑色粒子5B在下側(cè)基板6與上側(cè)基板16之間的空間17中移動。結(jié)果，在觀察顯示裝置的人眼中映出對應(yīng)于圖像信號的圖像。
下面，參照圖2A-2C來說明圖1的顯示元件70的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
如圖2A-2C所示，上側(cè)基板16具有第二基板11。因為上側(cè)基板16側(cè)為觀察側(cè)，所以第二基板11必需具有透光性，由光透射率高的材料、例如玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄片等構(gòu)成。另外，在第二基板11上配置由導(dǎo)電材料構(gòu)成的第二電極12。第二電極12與第二基板11一樣，必需具有透光性，由光透射率高的材料、例如ITO(Indium-Tin-Oxide)構(gòu)成。如后所述，第二電極12在由隔壁3區(qū)分開的每個像素100中連接于第一共同布線(未圖示)。另外，第二基板11及第二電極12的構(gòu)成材料不限于上述材料，也可以是此外的材料。
另一方面，下側(cè)基板6具有第一基板1。第一基板1既可以是厚度厚的基板，也可以是玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二醇酯薄片或不銹薄膜。從持久性來看，期望具有柔性。另外，構(gòu)成第一基板1的材料可以是透光性，也可以是非透光性。在第一基板1上順序配置第三電極4、壓電體20及第一電極2。這樣，通過將壓電體20夾在第一及第三電極2、4的結(jié)構(gòu)，在第一基板1上形成振動發(fā)生部21。第一及第三電極2、4由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，該材料可以是透光性，也可以是非透光性。例如，第一及第三電極2、4也可由與第二電極12相同的材料構(gòu)成，此時可削減材料成本。
振動發(fā)生部21的壓電體20例如由水晶、LiTaO3等單晶、ZnO等薄膜、壓電陶瓷、聚偏氟乙稀(PVDF)等壓電高分子膜等構(gòu)成。具有壓電體20的振動發(fā)生部21的結(jié)構(gòu)為多層，但這里因為振動發(fā)生部21配置在顯示元件70的內(nèi)部，振動可直接傳遞到空間17的黑色粒子5B及白色粒子5A，所以與在顯示元件70的外部(例如第一基板1的與空間17相反的面)設(shè)置振動發(fā)生部21的情況相比，振動容易傳遞到黑色粒子5B及白色粒子5A。因此，振動發(fā)生部21只要是振動能傳遞到空間17內(nèi)的粒子的層數(shù)即可，由此，可比設(shè)置在顯示元件70的外部的情況薄。
這種壓電體20可對每個像素100分割(布圖)，也可對各像素100共同設(shè)置。另外，這里說明僅在下側(cè)基板6側(cè)設(shè)置振動發(fā)生部21的情況，但也可構(gòu)成為在上側(cè)基板16與下側(cè)基板6兩者中設(shè)置振動發(fā)生部21。另外，這里在第一基板1上設(shè)置振動發(fā)生部21，但也可構(gòu)成為具備壓電體20的振動發(fā)生部21兼作第一基板1，此時，可實現(xiàn)顯示元件70的大幅度薄型化及輕量化。
將下側(cè)基板6與上側(cè)基板16對向配置，使第一電極2與第二電極12方向匹配，由此，在兩基板6、16之間形成空間17。另外，在上側(cè)基板16與下側(cè)基板6之間配置隔板3’，作為空間保持部件，支撐兩基板6、16，并由此將基板間的距離(即空間17的幅度)保持恒定。這樣，通過配置從下側(cè)基板6到達(dá)上側(cè)基板16的隔板3’，由隔板3’劃分空間17，區(qū)分后的各區(qū)域?qū)?yīng)于各像素100。這樣，隔板3’不僅用作空間保持部件，而且用作將空間17分割成各像素100的隔壁，同時，具有絕緣形成于上側(cè)基板16的第二電極12與形成于下側(cè)基板6的第一電極2的作用。下面，將隔板3’稱為隔壁3。
隔板3’必需由不使后述的白色粒子5A及黑色粒子5B的電特性(例如帶電特性)變化大的絕緣性材料構(gòu)成，例如鑄造聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯薄膜、硅橡膠薄片或聚碳酸酯來構(gòu)成。例如，在層疊絕緣膜構(gòu)成的隔板3’中，通過絕緣膜層疊加工，可形成期望寬度的空間17。
在對每個像素100區(qū)分的空間17內(nèi)，封入多個黑色粒子5B及多個白色粒子5A。期望黑色粒子5B及白色粒子5A具有不同的電特性或磁特性，這里黑色粒子5B是帶負(fù)電的絕緣性粒子，白色粒子5A是帶正電的絕緣性粒子。白色粒子5A及黑色粒子5B都是多孔性粒子，并且，是由直徑大的芯體粒子與直徑為該芯體粒子直徑的1/1000-1/100的微小粒子構(gòu)成的復(fù)合粒子。這種黑色粒子5B彼此的大小基本相等，白色粒子5A彼此的直徑基本相等，并且，黑色粒子5B與白色粒子5A大小基本相等。
第一電極2、第二電極12及第三電極4經(jīng)可切換電壓施加系統(tǒng)路徑的開關(guān)元件85連接于電源部86上。這里，第二電極驅(qū)動器81(圖1)具有電源部86和開關(guān)元件85，對應(yīng)于圖像信號來切換開關(guān)元件85。這種電源部86和開關(guān)元件85如后所述，在對應(yīng)于圖像信號向第一及第二電極2、12間施加直流電壓的同時，為了振動發(fā)生部21發(fā)生振動，向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓。
下面，著眼于作為顯示元件70的構(gòu)成單位的一個像素100并參照圖2B及圖2C來說明顯示裝置中的顯示動作(即顯示裝置的驅(qū)動方法)。另外，多個像素100的各個中，分別單獨進行以下說明的動作，由此顯示圖像。
圖2B表示黑顯示時的顯示動作，圖2C表示白顯示時的顯示動作。這里，說明從黑顯示變換到白顯示的情況。
如圖2B所示，在黑顯示時，首先向第一電極2與第二電極12之間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓。該信號電壓是直流電壓。這里，通過開關(guān)元件85進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使第一電極2的電位Vb變?yōu)樨?fù)，同時，使第二電極12的電位Va變?yōu)檎?。另外，開關(guān)元件85進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使不向第一電極2與第三電極4之間施加電壓。通過向第一及第二電極2、12間施加電壓，向兩電極2、12間提供根據(jù)(Va-Vb)的電壓求出的電場。這里，因為(Va-Vb)為正，所以提供方向從下側(cè)基板6指向上側(cè)基板16側(cè)的電場，在第一電極2變?yōu)樨?fù)極的同時，第二電極12變?yōu)檎龢O。因此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向作為正極的第二電極12移動，附著在電極表面上，另外，帶正電的白色粒子5A向作為負(fù)極的第一電極2移動，附著在電極表面上。由此，在從上側(cè)基板16側(cè)觀察時，顯示面由黑色粒子5B覆蓋，形成黑顯示。
如上所述，在向第一及第二電極2、12間施加信號電壓后，控制電源部86，停止施加電壓，變?yōu)闊o電壓狀態(tài)。在這種無電壓狀態(tài)下，通過粒子間及粒子與該電極12間的范德華力或鏡像力等附著力，保持黑色粒子5B向第二電極12的附著。另外，白色粒子5A向第一電極2的附著也同樣被保持。因此，在該狀態(tài)下，保持黑顯示。
接著，從上述黑顯示向圖2C所示白顯示變換。此時，在進行白顯示動作之前，首先振動發(fā)生部21發(fā)生振動，使用該振動來消除顯示圖像(這里為黑顯示圖像)。下面說明細(xì)節(jié)。
如以前成為課題那樣，若如上所述為了在空間17內(nèi)使黑色粒子5B及白色粒子5A向各電極12、2移動，則在帶電特性不同的黑色粒子5B與白色粒子5A之間引起接觸，因以引起粒子的凝聚。另外，由于鏡像力等，黑色粒子5B或白色粒子5A附著在隔壁3的表面上，另外，在隔壁3的周圍，引起粒子的凝聚。結(jié)果，用于顯示的粒子數(shù)量減少。例如，在上述黑顯示中，若用于顯示的黑色粒子5B的數(shù)量減少，則在由黑色粒子5B覆蓋的區(qū)域中會有間隙，從該間隙觀察白色粒子5A或下側(cè)基板16的顏色。結(jié)果，產(chǎn)生顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低。
因此，這里，為了防止這種顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低，向黑色及白色粒子5B、5A提供振動，通過該振動，可粉碎凝聚的粒子并使之離析的同時，使附著在隔壁3上的粒子剝離。另外，使離析及剝離后的黑色及白色粒子5B、5A分散到空間17內(nèi)。
具體而言，從如上所述在無電壓下來保持黑色粒子5B向第二電極12的附著及白色粒子5A向第一電極2的附著的黑顯示狀態(tài)開始，通過開關(guān)元件85，切換電壓施加系統(tǒng)路徑，使向第一電極2與第三電極4之間提供電場，第一及第三電極2、4連接于電源部86。另外，向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓。此時，在第一及第二電極2、12間不施加電壓。通過這種對第一及第三電極2、4的電壓施加，在夾在第一及第三電極2、4中的壓電體20中產(chǎn)生壓電效應(yīng)，由此，振動發(fā)生部21發(fā)生振動。
振動發(fā)生部21發(fā)生的振動傳遞到空間17內(nèi)的黑色及白色粒子5B、5A。通過這種振動的提供，黑色及白色粒子5B、5A從附著的第一及第二電極2、12及隔壁3的表面上剝離，同時，粉碎凝聚的粒子并使之分離。之后，離析及剝離后的黑色及白色粒子5B、5A分散到空間17內(nèi)。由此，消除黑顯示的圖像。另外，若提供振動，則粒子間產(chǎn)生摩擦，所以可增加伴隨顯示時間經(jīng)過而降低的黑色及白色粒子5B、5A的帶電量。
如上所述在振動發(fā)生部21發(fā)生振動進行圖像消除后，進行白顯示動作，并變換到白顯示。在白顯示動作中，如圖2C所示，向第一電極2與第二電極12之間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓。這里，與上述黑顯示的情況相反，通過開關(guān)元件85進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使第一電極2的電位Vb變?yōu)檎?，同時，使第二電極12的電位Va變?yōu)樨?fù)，向第一及第二電極2、12之間施加直流電壓。此時，開關(guān)元件85進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使不向第一及第三電極2、4施加電壓。通過向第一及第二電極2、12間施加電壓，向兩電極2、12間提供根據(jù)(Va-Vb)的電壓求出的電場。這里，因為(Va-Vb)為負(fù)，所以提供方向從上側(cè)基板16側(cè)指向下側(cè)基板6側(cè)的電場，在第一電極2變?yōu)檎龢O的同時，第二電極12變?yōu)樨?fù)極。因此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向作為正極的第一電極2移動，附著在電極表面上，另外，帶正電的白色粒子5A向作為負(fù)極的第二電極12移動，附著在電極表面上。由此，在從上側(cè)基板16側(cè)觀察時，顯示面由白色粒子5A覆蓋，形成白顯示。
在這種白顯示動作中，因為利用如上所述通過振動的提供來分離及剝離后分散到空間17內(nèi)的黑色及白色粒子5B、5A來進行顯示，所以防止用于顯示的粒子數(shù)量減少，有助于顯示的粒子的比例變高。因此，這里可無間隙地由白色粒子5A來覆蓋顯示面，可防止從白色粒子5A的間隙來觀察黑色粒子5B或下側(cè)基板6的顏色。由此，防止顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低。
另外，因為事先通過振動使附著在第一及第二電極2、12上的白色及黑色粒子5A、5B從這些電極表面剝離，所以在使黑色及白色粒子5A、5B移動時，不必使白色及黑色粒子5A、5B從第一及第二電極2、12剝離，另外，因為事先通過振動使凝聚的白色及黑色粒子5A、5B離析，所以在粒子移動時，不必使凝聚的粒子離析。因此，可實現(xiàn)粒子移動所需的工作電壓的降低。
如上所述在第一及第二電極2、12之間施加電壓后，控制電源部86，停止施加電壓，變?yōu)闊o電壓狀態(tài)。在這種無電壓狀態(tài)下，通過粒子間及粒子與電極間的范德華力或鏡像力等附著力，保持黑色粒子5B向第一電極2的附著及白色粒子5A向第二電極12的附著。因此，保持白顯示。
在從白顯示向黑顯示變換時，與上述從黑顯示向白顯示變換的情況一樣，向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓，進行顯示消除，之后，進行黑顯示動作。
通過如此在各像素100中進行期望的顯示，在顯示裝置中顯示圖像。因此，在如上所述向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓使振動發(fā)生部21發(fā)生振動時，也可僅向圖像變換必需的像素100施加電壓來發(fā)生振動。例如，在對每個像素100分割(布圖)壓電體20的同時、將第三電極4連接于每個像素100中共同布線(未圖示)的結(jié)構(gòu)中，僅向顯示變換必需的像素100的第一及第三電極2、4施加電壓來發(fā)生振動，另一方面，在不必變換的像素100中不發(fā)生振動。
在本實施方式的顯示裝置中，通過使振動發(fā)生部21發(fā)生的振動，在使凝聚的粒子離析的同時，使附著在隔壁3上的粒子剝離，所以即使對應(yīng)于圖像信號來反復(fù)進行上述顯示變換，也可抑制粒子的凝聚或附著。因此，可提高粒子的利用率，良好的防止顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低，結(jié)果，可實現(xiàn)良好的顯示特性。另外，通過提供振動，可防止黑色及白色粒子5B、5A的帶電量的減少，所以可穩(wěn)定進行良好顯示。另外，在一旦消除顯示后，使黑色及白色粒子5B、5A在第一及第二電極2、12之間移動，進行顯示動作，所以在該顯示動作中，不需要使凝聚的粒子離析及分散的能量或使黑色及白色粒子5B、5A從第一及第二電極2、12及隔壁3上剝離的能量。因此，可實現(xiàn)工作電壓的降低，可實現(xiàn)顯示裝置的節(jié)能化。
另外，這種顯示裝置中，因為施加顯示用信號電壓的第一電極2兼作振動發(fā)生部21的電極，所以在實現(xiàn)成本降低的同時，可實現(xiàn)裝置的薄型化及輕量化。并且，因為將振動發(fā)生部21配置在顯示元件70的內(nèi)部(即空間17側(cè))，所以振動可直接傳遞到空間17內(nèi)的黑色粒子5B及白色粒子5A。因此，振動容易傳遞到黑色及白色粒子5B、5A，由此，可減小振動的振幅幅度。因此，可降低振動發(fā)生部21的工作電壓，實現(xiàn)節(jié)能化。
另外，由于在每個像素100中由隔壁3來區(qū)分上側(cè)基板16與下側(cè)基板6之間的空間17，所以可抑制黑色粒子5B及白色粒子5A向相鄰像素100移動，由此，可防止黑色及白色粒子5B、5A集中到特定區(qū)域中。因此，可將各像素100內(nèi)的粒子總量始終保持恒定。并且，這里在制造顯示裝置時，在將黑色及白色粒子5B、5A封入空間17內(nèi)后，通過向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓，將振動發(fā)生部21發(fā)生的振動提供給封入的黑色及白色粒子5B、5A。由此，可使用振動來使黑色及白色粒子5B、5A均勻分散到像素100內(nèi)的基板面上。因此，在像素100內(nèi)實現(xiàn)粒子分散的均勻化。這些結(jié)果，可進一步降低顯示斑點。
另外，因為黑色粒子5B及白色粒子5A為多孔性且為芯體粒子與微粒子的復(fù)合粒子，所以如下所述可降低粒子間的相互作用及粒子與附著對象物之間的相互作用，結(jié)果，實現(xiàn)工作電壓的降低化及高速響應(yīng)化。
即，因為黑色粒子5B及白色粒子5A為多孔性，所以粒子比重小，分子量小。因此，可期待實現(xiàn)粒子間及作為附著對象物的電極與粒子間的范德華力的降低化。這樣若范德華力變小，則可使多個粒子間的附著力或電極與粒子間的附著力降低。另外，因為量輕，所以可使粒子的下沉變慢，變?yōu)楦∮螤顟B(tài)。在這種浮游狀態(tài)下，因為不必使粒子從電極等剝離，所以可以低電壓使粒子快速移動。另外，這里，如上所述，同色的粒子彼此的大小相等，并且，不同色的粒子彼此的大小相等，所以在粒子大小有差異的情況下那樣，粒子的分布變得不均勻，使粘在大粒子上的小粒子剝離無需電壓。并且，因為黑色粒子5B及白色粒子5A中粒子為復(fù)合粒子，所以通過存在微小粒子，可將在空間17內(nèi)移動并直接涉及顯示的芯體粒子彼此間的距離及芯體粒子與作為附著對象物的電極之間的距離增大微小粒子的大小。因此，可使范德華力降低，可使附著力降低。
另外，上述說明黑色及白色粒子5B、5A直接接觸第一及第二電極2、12的表面的結(jié)構(gòu)，但從帶電特性來看，期望在第一及第二電極2、12的與粒子接觸的面中形成絕緣膜。若設(shè)置絕緣膜，則由于絕緣膜形成電容，所以提高長時間的保持特性。期望這種絕緣膜不會極大改變粒子的電特性及磁特性。
另外，也可對接觸空間17的第一及第二電極2、12以及隔壁3的表面和黑色及白色粒子5B、5A的表面實施防水處理，例如，在這些表面上形成防水膜。若因空間17內(nèi)的水分凝聚等而在第一及第二電極2、12或隔壁3的表面上存在水滴，則經(jīng)水滴附著在第一及第二電極2、12的表面或隔壁3的表面上的黑色及白色5B、5A的附著力增強了水滴的表面張力大小。因此，當(dāng)提供反極性的電場而使這些粒子5B、5A分別移動時，必需更大的工作電壓。相反，若在黑色粒子5B及白色粒子5A的表面、第一及第二電極2、12的表面及隔壁3的表面形成防水膜后實施防水處理，則粒子移動時水滴的表面張力不作用，因此，可進一步降低工作電壓。
另外，上述中，說明與顯示用黑色及白色粒子5B、5A的移動錯開計時來造成振動發(fā)生部21的振動產(chǎn)生、暫時消除顯示的情況，但也可同時進行振動的發(fā)生和粒子的移動，即在使振動發(fā)生部21發(fā)生振動的同時，進行粒子移動。
(實施例)在實施例中，具體說明根據(jù)本實施方式的顯示裝置的制造方法。這里，將厚度為1.1mm的玻璃基板用作第一及第二基板1、11。首先，在作為第二基板11的玻璃基板的一個面中形成作為透光性導(dǎo)電材料的ITO膜，作為第二電極12。之后，在洗凈帶該ITO膜的玻璃基板后，在ITO膜上形成聚碳酸酯的薄膜。這里，使用硬度高的聚碳酸酯。之后，使聚碳酸酯溶解于四氫呋喃，由此形成厚度為2-5微米的由聚碳酸酯構(gòu)成的絕緣膜。這里，為了使與ITO的緊貼性提高，使末端基變性，聚碳酸酯是較理想的。以上制作在第二基板11上形成第二電極12及絕緣膜(未圖示)的上側(cè)基板16。
另一方面，在制作下側(cè)基板6時，首先通過與上述一樣的方法，在作為第一基板1的玻璃基板上形成作為第三電極4的ITO膜。之后，在該ITO膜上形成由鋯酸鈦酸鉛(PZT)構(gòu)成的壓電體20。并且，在壓電體20上形成ITO膜作為第一電極2，同時，在該第一電極2上通過與上述一樣的方法形成聚碳酸酯膜，作為絕緣膜。以上制作在第一基板1上形成第三電極、壓電體20、第一電極2及絕緣膜(未圖示)的下側(cè)基板6。
接著，在上述形成的下側(cè)基板6的表面或上側(cè)基板16的表面配置隔板3’。這里，在下側(cè)基板6的第一電極2上配置1cm四邊形的具有正方形孔部的格子狀的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄片，作為隔板3’。該薄片的厚度為100微米。由這些配置的隔板3’區(qū)分的第一基板1上方的區(qū)域相當(dāng)于1個像素區(qū)域。
向由隔板3’區(qū)分的第一電極2上的空間17、即1個像素100內(nèi)的空間17中填充多個黑色粒子5B及白色粒子5A。這里，將含有碳黑的5微米的丙烯基類粒子表面改性后，用作黑色粒子5B。另外，將含有氧化鈦的5微米的丙烯基類粒子表面改性后，用作白色粒子5A。由亨舍爾混合器充分?jǐn)嚢鑼⒑谏Ｗ?B及白色粒子5A等量混合后的物質(zhì)，均勻無斑點地混合。由此，黑色粒子5B帶負(fù)電，白色粒子5A帶正電。之后，將6mg上述混合粒子分別均勻無斑點地抖落到各像素100的空間17內(nèi)。之后，在配置在下側(cè)基板6上的隔板3’上重疊上側(cè)基板16，密封空間17，用雙向夾子夾持固定下側(cè)基板6與上側(cè)基板16。之后，將第一、第二及第三電極2、12、4連接于電源部86，同時完整電壓施加系統(tǒng)路徑。
之后，為了使黑色及白色粒子5B、5A均勻分散到基板面內(nèi)，向第一電極2與第三電極4之間施加高頻正弦波電壓，并由于壓電體20的壓電效應(yīng)，使振動發(fā)生部21發(fā)生振動。這種電壓的施加例如在作為完成品的顯示裝置出廠之前進行。由振動發(fā)生部21發(fā)生的振動傳遞到空間17內(nèi)的黑色粒子5B及白色粒子5A，由此，可使黑色粒子5B及白色粒子5A無斑點地均勻分散到各像素100的基板面中。例如，若如上所述在顯示裝置出廠之前進行一次這種電壓施加，使黑色及白色粒子5B、5A均勻分散，則以后也保持該效果。因此，在顯示裝置中，可防止發(fā)生顯示斑點。另外，通過這樣向黑色及白色粒子5B、5A提供振動，將未充分帶電的粒子再次攪拌后混合，所以黑色及白色粒子5B、5A的帶電特性良好穩(wěn)定。
接著，在通過上述方法制作的顯示元件70中，向第一及第二電極2、12之間施加電壓，提供電場。此時，若提供方向從第一電極2側(cè)指向第二電極12側(cè)的電場(這里為2V/微米的電場)，則第二電極12變?yōu)檎龢O，第一電極2變?yōu)樨?fù)極，由此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第二電極12側(cè)移動，帶正電的白色粒子5A向第一電極2側(cè)移動。因此，若從觀察者側(cè)看顯示元件70，則顯示變?yōu)楹?。另一方面，若提供方向從第二電極12側(cè)指向第一電極2側(cè)的電場(這里為-2V/微米的電場)，則第一電極2變?yōu)檎龢O，第二電極12變?yōu)樨?fù)極，由此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第一電極2側(cè)移動，帶正電的白色粒子5A向第二電極12側(cè)移動。因此，若從觀察者側(cè)看顯示元件70，則顯示變?yōu)榘住?br> 在進行顯示變換時，首先向第一電極2與第三電極4之間施加高頻正弦波電壓。由此，由于壓電體20產(chǎn)生的壓電效應(yīng)，振動發(fā)生部21發(fā)生振動。通過將該振動傳遞到空間17內(nèi)的黑色及白色粒子5A，附著在上側(cè)基板16及下側(cè)基板6的表面上的粒子剝離，同時，凝聚的粒子分離。另外，攪拌分散該剝離及分離后的粒子，消除顯示。
這樣，在使用振動發(fā)生部21發(fā)生的振動來消除顯示后，向第一及第二電極2、12間提供重新顯示圖像必需的電場(黑顯示為2V/微米、白顯示為-2V/微米)，使黑色及白色粒子5B、5A移動，重新進行顯示。由此，進行顯示圖像的變換。
在上述變換的顯示圖像中，改善了圖像顯示面中的顯示斑點，可使反射濃度、對比度提高。
(實施方式2)圖3是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式2的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖3所示，本實施方式的顯示元件具有與實施方式1的顯示元件一樣的結(jié)構(gòu)，但不同之處在于黑色粒子5B具有導(dǎo)電性，并在第一及第二電極2、12上形成作為電荷傳輸層的電子傳輸層7。
實施方式1中說明了著色粒子都具有絕緣性的情況，但若至少一種為絕緣性，則一種也可是導(dǎo)電性。在著色粒子為導(dǎo)電性的情況下，在與粒子接觸的第一及第二電極2、12的面中有必要形成含有電荷傳輸材料的薄膜或絕緣性膜。下面說明細(xì)節(jié)。
例如，在黑色粒子5B具有導(dǎo)電性的情況下，若不在第一及第二電極2、12的表面中形成作為電荷傳輸層的電子傳輸層7，則如圖2B所示在黑顯示時黑色粒子5B到達(dá)第二電極12時，及如圖2C所示白顯示時黑色粒子5B到達(dá)第一電極2時，粒子內(nèi)的電荷(電子)從第一及第二電極2、12漏出，同時，從第一及第二電極2、12接受電荷(這里為空穴)，帶電成與到達(dá)目的的電極相同極性。因此，黑色粒子5B被到達(dá)的電極排斥，開始向與到達(dá)目的的電極反極性的另一方電極移動。通過反復(fù)該動作，黑色粒子5B在下側(cè)及上側(cè)基板6、16之間往復(fù)振動運動，因此難以顯示。
因此，在本實施方式中，在第一及第二電極2、12上形成電子傳輸層7。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)圖2B所示黑顯示時黑色粒子5B經(jīng)電子傳輸層7附著在第二電極12上時，電子傳輸層7有選擇地阻止空穴通過，同時僅使電子通過。因此，可防止空穴從第二電極12交換到黑色粒子5B，并且，可將電子從第二電極12交換到黑色粒子5B。因此，此時，黑色粒子5B不變?yōu)榕c原來的極性(負(fù)極性)相反的極性(正極性)，即使黑色粒子5B是導(dǎo)電性，也可保持帶電量均勻，保持負(fù)極性。因此，黑色粒子5B被保持在作為正極的第二電極12側(cè)。另外，在圖2C所示白顯示時，在第一電極2上形成電子傳輸層7，所以與黑顯示時的情況一樣，空穴不從成為正極的第一電極2交換到黑色粒子5B，僅交換電子。因此，黑色粒子5B保持帶電量均勻，保持負(fù)極性，由此被保持在作為正極的第一電極2側(cè)。因此，根據(jù)在第一及第二電極2、12上形成電子傳輸層7的結(jié)構(gòu)，即使是具有導(dǎo)電性的黑色粒子5B，也可防止黑色粒子5B的往復(fù)振動運動，可進行穩(wěn)定的良好的顯示。另外，在本例中，得到與上述一樣的效果。
作為構(gòu)成電子傳輸層7的電子傳輸材料，例如使用對苯醌類、四氰基乙烯類、四氰基喹諾二甲烷類、氟潤滑脂類、呫噸酮類、菲醌類、鄰苯二甲酐類、二苯酚合苯醌類等化合物。
上述說明帶負(fù)電的黑色粒子5B具有導(dǎo)電性的情況，但作為本實施方式的變形例，帶正電的白色粒子5A也可以具有導(dǎo)電性。此時，作為電荷傳輸層，設(shè)置空穴傳輸層7來代替上述電子傳輸層7。由此，因為在防止電子從第一及第二電極2、12交換到白色粒子5A的同時交換空穴，所以可保持白色粒子5A的正電荷。作為構(gòu)成這種空穴傳輸層7的材料，例如使用芘類、咔唑類、腙類、噁唑類、噁二唑類類、吡唑啉類、芳基胺類、芳基甲烷類、聯(lián)苯胺類、噻唑類、芪類、丁二烯類、丁二烯類的化合物等的低分子化合物、或聚-N-乙烯基咔唑、鹵化聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚乙烯基吖啶、芘-甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂、三苯基甲烷聚合物、聚硅烷等高分子化合物。
(實施方式3)圖4是表示本發(fā)明實施方式3的顯示裝置的構(gòu)成顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖4所示，本實施方式的顯示元件中，隔壁3起振動發(fā)生部21的功能。
在制作本實施方式的顯示元件時，例如用兩塊玻璃基板作為第一及第二基板1、11，在各玻璃基板的表面上分別形成ITO膜，作為第一及第二電極2、12，同時，在該ITO膜上分別形成聚碳酸酯膜，作為絕緣膜22。由此，制作上側(cè)基板16及下側(cè)基板6。
接著，在制作的下側(cè)基板6或上側(cè)基板16的表面上配置作為振動發(fā)生用電極4A、4B的表面背面由ITO膜覆蓋的薄片狀壓電體20(下面稱為壓電體薄片20)。該壓電體薄片20是具有多個孔部的格狀薄片，由該壓電體薄片20形成振動發(fā)生部21。這里，壓電體薄片20兼作隔板及隔壁3，由壓電體薄片20區(qū)分的區(qū)域相當(dāng)于一個像素區(qū)域。在如此配置壓電體薄片20后，在各像素100的空間17內(nèi)封入黑色及白色粒子5A、5B，再用一個基板密封。之后，將第一及第二電極2、12及振動發(fā)生用電極4A、4B連接于電源部86，完整電壓施加系統(tǒng)路徑。這里，構(gòu)成電源部86及電壓施加系統(tǒng)路徑，以向第一及第二電極2、12之間施加直流電壓，且向振動發(fā)生部21的振動發(fā)生用電極4A、4B之間施加高頻正弦波電壓。第一及第二電極2、12與振動發(fā)生用電極4A、4B由絕緣膜22絕緣。
在如上所述制作的顯示元件中，如實施方式1中所述，例如在制品出廠前等向振動發(fā)生用電極4A、4B間施加高頻正弦波電壓，使振動發(fā)生部21發(fā)生振動，通過該振動來實現(xiàn)像素100內(nèi)的粒子分布的均勻化。
在這種結(jié)構(gòu)的實施方式中，通過向振動發(fā)生用電極4A、4B之間施加高頻電壓，可由振動發(fā)生部21發(fā)生振動。使用該振動，進行與實施方式1一樣的動作，進行顯示動作及顯示刪除動作。因此，得到與實施方式1中所述效果一樣的效果。另外，在這種結(jié)構(gòu)中，因為振動發(fā)生部21兼作隔板及隔壁3，所以實現(xiàn)成本的降低化。
(實施方式4)圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式4的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖5所示，本實施方式的顯示元件與實施方式3的情況一樣，振動發(fā)生部21用作隔板及隔壁3。
在本實施方式中，壓電體20經(jīng)絕緣性媒體23夾在第一及第二電極2、12之間。由此，由壓電體20來保持空間17，即，壓電體20用作隔板，同時，由壓電體20劃分成每個像素100，即壓電體20用作隔壁3。另外，在與空間17接觸的壓電體20的表面上配置振動發(fā)生用電極4A、4B。振動發(fā)生用電極4A、4B例如通過由ITO膜等導(dǎo)電膜覆蓋具有多個孔部的薄片狀壓電體20的孔部表面來形成。通過這樣在振動發(fā)生用電極4A、4B中夾持壓電體20的結(jié)構(gòu)，形成振動發(fā)生部21。將第一及第二電極2、12及振動發(fā)生用電極4A、4B連接于電源部86，這里，構(gòu)成電壓施加系統(tǒng)路徑及電源部86，以向第一及第二電極2、12施加直流電壓，且向振動發(fā)生用電極4A、4B施加高頻正弦波電壓。另外，構(gòu)成向振動發(fā)生用電極4A、4B的電壓施加系統(tǒng)路徑，以在相鄰像素100之間，振動發(fā)生用電極4A、4B的電位正負(fù)相反。
振動發(fā)生用電極4A、4B及壓電體20與第一及第二電極2、12與由絕緣性媒體23絕緣。絕緣性媒體23可以是絕緣膜，但優(yōu)選具有可抑制振動發(fā)生部21發(fā)生的振動傳遞到上側(cè)基板16及下側(cè)基板6的結(jié)構(gòu)。通過抑制振動向基板傳遞，可更有效地將振動傳遞到空間17內(nèi)的黑色及白色粒子5B、5A。
在這種結(jié)構(gòu)的實施方式中，通過向振動發(fā)生用電極4A、4B之間施加高頻正弦波電壓，可通過壓電體20的壓電效應(yīng)使振動發(fā)生部21發(fā)生振動。使用該振動，進行與實施方式1一樣的動作，進行顯示動作及顯示刪除動作。因此，得到與實施方式1中所述效果一樣的效果。另外，振動發(fā)生用電極4A、4B不受相鄰像素100的電場影響，也可用作具有減輕粒子附著到隔壁3上的效果的電極。
(實施方式5)上述實施方式14中，說明空間17為氣相的情況，但空間17也可以是液相。
圖6是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式5的顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖6所示，本實施方式的顯示元件除空間17為液相外，具有與實施方式1一樣的結(jié)構(gòu)。具體而言，向形成于上側(cè)基板16及下側(cè)基板6之間的空間1 7中填充例如硅油等絕緣性溶劑24，由此，空間17變?yōu)橐合?。另外，這里省略詳細(xì)圖示，但本實施方式的顯示元件是有源矩陣驅(qū)動型元件，在每個像素100中，在下側(cè)基板6中形成薄膜晶體管(TFT)，作為開關(guān)元件。
在這種結(jié)構(gòu)的實施方式中，由于絕緣性溶劑24中的黑色及白色粒子5B、5A的電泳現(xiàn)象，與實施方式1的情況一樣，進行上述黑顯示(圖2B)及白顯示(圖2C)。另外，通過將振動發(fā)生部21發(fā)生的振動傳遞到絕緣性溶劑24中的黑色及白色粒子5B、5A，與實施方式1的情況一樣，進行顯示的削除。因此，在本實施方式中，得到與實施方式1一樣的效果。另外，在本實施方式中，通過使黑色及白色粒子5B、5A的比重與絕緣性溶劑24的比重相匹配，可利用振動發(fā)生部21發(fā)生的振動來更有效進行粒子的凝聚的離析及從基板表面或隔壁表面剝離粒子。
另外，這里作為與實施方式1一樣的基本結(jié)構(gòu)，說明空間17是液相的結(jié)構(gòu)，但也可將實施方式2-4的結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，空間17為液相結(jié)構(gòu)。
(實施方式6)圖7是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式6的顯示裝置的顯示元件的像素結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
如圖7所示，在本實施方式的顯示元件中，在具有與實施方式1一樣結(jié)構(gòu)的上側(cè)基板16及下側(cè)基板6之間形成空間17。之后，在空間17內(nèi)，以顯示元件的厚度方向一列在整個基板表面中致密地填充配置封入了黑色及白色粒子5B、5A與絕緣性溶劑24的球狀容器25。這樣，在本實施方式的顯示元件中，在圖像顯示區(qū)域中均勻配置容器25。因為容器25還用作空間17的支撐部，所以在這種結(jié)構(gòu)中不需要隔板。另外，因為將黑色及白色粒子5B、5A封入容器25內(nèi)，所以在像素100間不會發(fā)生粒子移動，從而不需要隔壁。
在這種結(jié)構(gòu)的顯示元件中，在容器25內(nèi)，黑色及白色粒子5B、5A進行電泳，由此，在容器25內(nèi)，進行實施方式1中所述的黑顯示(圖2B)及白顯示(圖2C)以及基于振動發(fā)生部21發(fā)生的振動的顯示削除動作。因此，在本實施方式中，得到與實施方式1一樣的效果。另外，在本實施方式中，如上所述，不需要隔板及隔壁，所以在削減成本的同時，若用于柔性的基板上，可容易實現(xiàn)柔性高的顯示元件。
(實施方式7)在上述實施方式1-6中，說明了施加顯示動作用信號電壓的一對電極、即第一及第二電極2、12分別設(shè)置在上側(cè)基板16及下側(cè)基板6中并對向配置的情況，但第一及第二電極2、12也可配置在一個基板側(cè)。
圖8是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式7的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
如圖8所示，在本實施方式的顯示元件中，上側(cè)基板16僅由第二基板11構(gòu)成，在下側(cè)基板6側(cè)配置第一及第二電極2、12。具體而言，在第一基板1上依次形成第一電極2與壓電體20，并且，在壓電體20表面的規(guī)定區(qū)域中形成矩形的第二電極12，構(gòu)成下側(cè)基板6。第一及第二電極2、12經(jīng)具備開關(guān)元件85的電壓施加系統(tǒng)路徑連接于電源部86。這里，構(gòu)成電壓施加系統(tǒng)路徑與電源部86，使向第一及第二電極2、12之間施加作為圖像信號電壓的直流電壓、和作為振動發(fā)生用電壓的高頻正弦波電壓。另外，本實施方式的顯示元件是有源矩陣驅(qū)動型，在每個像素100中，將未圖示的薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件配置在下側(cè)基板6中。由此，構(gòu)成可向每個像素100施加電壓。在形成于下側(cè)基板6與上側(cè)基板16之間的空間17內(nèi)，封入絕緣性溶液24，在該絕緣性溶液24中分散黑色粒子5B。
如上所述，在本實施方式中，因為在第一及第二電極2、12之間配置壓電體20，所以由第一及第二電極2、12與壓電體20來構(gòu)成振動發(fā)生部21。這樣，這里顯示用電極兼作振動發(fā)生用電極。
在這種結(jié)構(gòu)的實施方式的顯示元件中，當(dāng)顯示動作時，向第一及第二電極2、12之間施加作為圖像信號電壓的直流電壓，通過由該電壓施加提供到第一及第二電極2、12之間的電場，黑色粒子5B按照帶電特性移動。例如，若提供從第一電極2指向第二電極12的電場，則第一電極2變?yōu)樨?fù)極，第二電極12變?yōu)檎龢O。此時，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第二電極12側(cè)移動，附著在第二電極12的表面上。因此，如像素100a所示，若從作為觀察側(cè)的上側(cè)基板16側(cè)觀察，則主要觀察壓電體20的顏色，或透過壓電體20，觀察第一電極2的顏色。例如，若壓電體20變?yōu)榘咨?，則變?yōu)榘罪@示。
另一方面，若提供從第二電極12指向第一電極2的電場，則第一電極2變?yōu)檎龢O，第二電極12變?yōu)樨?fù)極。此時，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第一電極2側(cè)移動，附著在配置在第一電極2上方的壓電體20的表面上。因此，如像素100a及像素100c所示，若從作為觀察側(cè)的上側(cè)基板16側(cè)觀察，則主要觀察黑色粒子5B的顏色，變?yōu)楹陲@示。
另外，在本實施方式的顯示元件中，當(dāng)進行圖像變換時，首先向第一及第二電極2、12之間施加高頻正弦波電壓。通過該電壓施加，配置在第一及第二電極2、12之間的壓電體20產(chǎn)生壓電效應(yīng)，由此，振動發(fā)生部21發(fā)生振動。通過將該振動傳遞到黑色粒子5B，凝聚的黑色粒子5B分離，同時，附著在第二電極12的表面及壓電體20的表面上的黑色粒子5B從該表面剝離。之后，將分離及剝離的黑色粒子5B均勻分散到空間17內(nèi)。這里，使用振動發(fā)生部21發(fā)生的振動，進行圖像的消除。接著，向第一及第二電極2、12施加對應(yīng)于新的圖像的圖像信號電壓，由此，進行所述顯示動作，進行圖像的變換。
如上所述，在這種結(jié)構(gòu)的實施方式中，因為振動發(fā)生部21可發(fā)生振動并使凝聚粒子離析和從附著面剝離粒子，所以得到與實施方式1一樣的效果。另外，這里，因為用于顯示的電極與用于振動發(fā)生的電極相同，所以在削減成本的同時，可實現(xiàn)裝置的薄型化及輕量化。另外，此時，因為壓電體20直接接觸空間17，所以從壓電體20傳遞到黑色粒子5B的振動變強。因此，凝聚粒子的分離效果及從附著面的剝離效果變得更大，由此，實現(xiàn)振動發(fā)生用工作電壓的降低化。
并且，作為本實施方式的變形例，如圖9所示，也可構(gòu)成為在第一基板1上隔開間隔，將第一及第二電極2、12配置成梳狀。在這種結(jié)構(gòu)中，第一電極2與第二電極12絕緣，從而若向第一及第二電極2、12之間施加電壓，則向第一及第二電極2、12之間提供電場。
在本例中，若向第一及第二電極2、12之間施加作為圖像信號電壓的直流電壓，則通過由該電壓施加提供到第一及第二電極2、12之間的電場，黑色粒子5B按照帶電特性移動。在第一電極2變?yōu)樨?fù)極、第二電極12變?yōu)檎龢O的情況下，如像素100b’所示，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第二電極12的上方區(qū)域移動，附著在配置在第二電極12上方的壓電體20的表面上。因此，若從作為觀察側(cè)的上側(cè)基板16側(cè)觀察，則主要觀察第一電極2上方的壓電體20的顏色，或透過該壓電體20，觀察第一電極2的顏色。例如，若壓電體20變?yōu)榘咨瑒t變?yōu)榘罪@示。另一方面，在第一電極2變?yōu)檎龢O、第二電極12變?yōu)樨?fù)極的情況下，如像素100a’所示，帶負(fù)電的黑色粒子5B向第一電極2的上方區(qū)域移動，附著在配置在第一電極2上方的壓電體20的表面上。因此，若從作為觀察側(cè)的上側(cè)基板16側(cè)觀察，則主要觀察黑色粒子5B的顏色，變?yōu)楹陲@示。
另外，在進行圖像變換時，如上所述，首先向第一及第二電極2、12之間施加高頻正弦波電壓，使振動發(fā)生部21發(fā)生振動，進行圖像削除，之后，進行所述顯示動作。因此，本例也可得到與實施方式1一樣的效果。
另外，上述說明了空間17為液相的情況，但在將顯示用電極設(shè)置在相同基板側(cè)的本實施方式的結(jié)構(gòu)中，空間17也可以是氣相的。另外，也可在每個像素100中設(shè)置隔壁。
(實施方式8)圖10是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式8的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。
如圖10所示，在本實施方式中，在每個像素100中，在上側(cè)基板16的第一基板11上形成矩形的第二電極12，同時，對應(yīng)于該第二電極12的位置，在下側(cè)基板16的壓電體20上形成矩形的第一電極2。另外，這里雖省略圖示，但本實施方式的顯示元件是有源矩陣驅(qū)動型，在每個像素100中，將薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件配置在下側(cè)基板6。由此，構(gòu)成可向每個像素100施加電壓。
之后，在由絕緣性溶劑24充滿的空間17中封入電場排列粒子5C。這里，所謂電場排列粒子5C是由介電常數(shù)高易極化的材料構(gòu)成的粒子，例如，是由在丙烯基類聚合物的芯體粒子周圍覆蓋硅的復(fù)合粒子構(gòu)成的粒子。這里，電場排列粒子5C通過向第一及第二電極2、12之間提供的電場進行極化。另外，電場排列粒子5C具有使從上側(cè)基板16側(cè)入射的光散射后漫射的結(jié)構(gòu)。
在這種結(jié)構(gòu)的顯示元件中，可進行由電場排列粒子5C排列在第一及第二電極2、12之間的狀態(tài)(即圖中A的狀態(tài))提供的顯示、和由電場排列粒子5C分散在空間17內(nèi)的狀態(tài)(即圖中B的狀態(tài))提供的顯示。
具體而言，若向第一及第二電極2、12之間施加對應(yīng)于圖像信號的電壓，提供電場，則電場排列粒子5C由于該電場而極化。這樣極化的電場排列粒子5C中，由于位置關(guān)系，粒子彼此之間發(fā)生引力。結(jié)果，在空間17內(nèi)分散的電場排列粒子5C沿電場排列在第一及第二電極2、12之間(圖中A狀態(tài))。在該狀態(tài)下，如像素100a所示，觀察壓電體20的顏色，或透過壓電體20觀察其下方的第三電極4或更靠下的第一基板1的顏色。因此，進行基于這些顏色的顯示。即便停止向第一及第二電極2、12施加電壓并去除電場，也可保持這樣排列的粒子的狀態(tài)。
在變換基于排列上述電場排列粒子5C的狀態(tài)的顯示時，首先，向第一及第三電極2、4之間施加高頻正弦波電壓。由此，壓電體20產(chǎn)生壓電效應(yīng)，振動發(fā)生部21發(fā)生振動，該振動被傳遞到排列的電場排列粒子5C。之后，若提供比粒子間相互作用力大的振動能量，則在排列的電場排列粒子5C中，消除粒子間的引力。結(jié)果，如像素100b所示，電場排列粒子5C的排列狀態(tài)解散，電場排列粒子5C分散到空間17內(nèi)(圖中B的狀態(tài))。在該狀態(tài)下，從上側(cè)基板16側(cè)入射到顯示元件內(nèi)部的光由電場排列粒子5C散射及反射，所以若從上側(cè)基板16側(cè)觀察，則由于反射光，看見顯示為白。
在本實施方式的顯示元件中，在每個像素100中進行向第一及第二電極2、12的電壓施加和向第一及第三電極2、4的電壓施加，由此，在每個像素100中可控制電場排列粒子5C在空間17內(nèi)的分布狀態(tài)，進行期望的顯示。由此，顯示元件可顯示期望的圖像。
另外，上述說明了空間17為液相的情況，但在使用電場排列粒子來進行顯示的本實施方式的結(jié)構(gòu)中，空間17也可以是氣相的。另外，也可在每個像素100中設(shè)置隔壁。
(實施方式9)圖11是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實施方式9的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式圖，圖11A表示垂直于顯示元件的截面(即垂直截面)，圖11B表示平行于顯示面的截面(下面稱為水平截面)。
如圖11A及圖11B所示，本實施方式的顯示元件與實施方式1的顯示元件一樣，在由隔板3’(相當(dāng)于隔壁3)支撐的上側(cè)基板16與下側(cè)基板6之間形成空間17，在該空間17中封入黑色粒子5B及白色粒子5A。這里，下側(cè)基板6具有在第一基板1上形成第一電極2的結(jié)構(gòu)。在由隔板3’構(gòu)成的隔壁3的表面中配置第三電極4。第三電極4與第一及第二電極2、12不直接接觸地隔開間隔來配置，所以第三電極4與第一及第二電極2、12絕緣。另外，圖中，夸張顯示第一及第二電極2、12與第三電極4之間的間隙，但該間隙可以是微小的。
在顯示元件的水平截面中，如圖11B所示，隔壁3是區(qū)分六邊形孔部的網(wǎng)眼狀，該孔部相當(dāng)于各像素100的區(qū)域。另外，沿該隔壁3的孔部表面配置第三電極4。因此，各像素100的外周被隔壁3及配置在其表面上的第三電極4包圍。這里，各像素100的第三電極4分別連接于共同布線(未圖示)。通過這樣將像素100形成六邊形，可實現(xiàn)相對來自顯示面前方的壓力非常牢固的顯示裝置，同時，可提高像素密度。在劃分為每個像素100的空間17內(nèi)，封入多個黑色粒子5B及多個白色粒子5A。
第一電極2及第二電極12經(jīng)可切換電壓施加系統(tǒng)路徑的開關(guān)元件20連接于直流電源23。另外，第三電極4經(jīng)可切換電壓施加系統(tǒng)路徑的開關(guān)元件21連接于與第一及第二電極共同的上述直流電源23上。這里，第二電極驅(qū)動器81(圖1)具有直流電源23與開關(guān)元件20、21，對應(yīng)于圖像信號來進行開關(guān)元件20、21的切換。
下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的顯示元件的制造方法。這里，將厚度為1.1mm的玻璃基板用作第一及第二基板1、11。在第一基板1上成膜透明且具有導(dǎo)電性的ITO(Indium-Tin-Oxide)膜，形成第一電極2。從而形成下側(cè)基板6。另外，在第二基板11上成膜ITO膜，形成第二電極12。從而形成上側(cè)基板16。
接著，在上述形成的下側(cè)基板6的表面或上側(cè)基板16的表面中形成隔壁3。這里，例如在下側(cè)基板6的上述第一電極2上，配置由絕緣性的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)構(gòu)成、區(qū)分多個六邊形孔部的網(wǎng)眼狀薄片，作為隔壁3。該薄片的厚度為110微米。另外，通過真空淀積法等方法，將具有導(dǎo)電性的電極材料、例如鋁等布圖并成膜，形成第三電極4，以覆蓋該隔壁3的孔部表面。這里，第三電極4如上所述，在使下側(cè)基板6與上側(cè)基板16相對時，第一及第二電極2、12之間必需具有間隙。因此，除去隔壁3的上下端部的規(guī)定區(qū)域后形成第三電極4。由這些配置的隔壁3劃分的第一基板1上方的區(qū)域相當(dāng)于1個像素區(qū)域。即，各像素100具有六邊形狀，橫向?qū)挾?相對的一對頂角間的距離)為10微米左右。
在由隔壁3區(qū)分開的第一電極2上的空間17、即一個像素100內(nèi)的空間17中，填充多個黑色粒子5B及多個白色粒子5A。這里，作為黑色粒子5B，使用帶負(fù)電荷的具有絕緣性的聚合調(diào)色劑。另外，作為白色粒子5A，使用無電荷的絕緣性粒子(例如積水化成品工業(yè)制，テク聚合物20微米)。這些黑色及白色粒子5B、5A如上所述，為多孔性的復(fù)合粒子。在各像素100中，在藥包紙等上將各2mg的黑色及白色粒子5B、5A均勻無斑點地混合后的混合物抖落到該空間17內(nèi)。此時，使第一基板1微小振動，在基板面中均勻擴散粒子5A、5B。之后，用粘接劑等使下側(cè)基板6與上側(cè)基板16對向固定。之后，將第一、第二及第三電極2、12、4連接于直流電源23上，同時，完整電壓施加系統(tǒng)路徑。
之后，為了使黑色及白色粒子5B、5A在基板面內(nèi)均勻分散，向第一電極2與第二電極12之間施加矩形波的交流電壓，向空間17內(nèi)提供交變電場。例如在作為完成品的顯示裝置出廠前進行這種電壓施加。施加的交流電壓的振幅為正負(fù)150V左右，頻率為3-1000Hz。這里，頻率越低，則黑色及白色粒子5B、5A在基板面內(nèi)均勻分散之前的時間越長。另一方面，若頻率高，則粒子5A、5B快速均勻分散，但若在均勻分散后的狀態(tài)下進一步施加電壓，則產(chǎn)生粒子彼此的沖擊和接觸，粒子產(chǎn)生凝聚，相反，分散變得不均勻。因此，施加的交流電壓的頻率尤其是優(yōu)選為3-10Hz左右，由此，可使白色及黑色粒子5A、5B無斑點地均勻分散到各像素100的基板面中。因此，可防止顯示斑點的發(fā)生。另外，如上所述，若在例如顯示裝置出廠之前進行一次這種電壓施加，使粒子5A、5B均勻分散，則以后也保持該效果。
下面，著眼于作為構(gòu)成單位的1個像素100來說明顯示元件中的顯示動作。另外，在多個像素100的各個中，分別單獨進行以下說明的動作，由此顯示圖像。
圖12是說明像素100的顯示動作用的模式截面圖，圖12A表示黑顯示時的顯示動作，圖12B表示白顯示時的顯示動作。另外，圖13A是表示顯示動作時施加于第一、第二及第三電極2、12、4上的信號電壓的模式波形圖，幀1表示黑顯示時的信號電壓，幀2表示白顯示時的信號電壓。這里，設(shè)第一電極的電位為Vb，設(shè)第二電極的電位為Va，設(shè)第三電極的電位為Vc。
如圖12A及圖13A的幀1所示，在黑顯示時，首先向第一電極2與第二電極12之間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓。這里，通過開關(guān)元件20進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使第一電極2的電位Vb變?yōu)樨?fù)，同時，使第二電極12的電位Va變?yōu)檎?。另外，這里，通過開關(guān)元件21進行切換，以不向第三電極4施加電壓，第三電極4的電位Vc變?yōu)?(期間A)。通過這種電壓施加，向兩電極2、12間提供根據(jù)(Va-Vb)的電壓求出的電場。這里，因為(Va-Vb)為正，所以提供方向從下側(cè)基板6指向上側(cè)基板16側(cè)的電場，在第一電極2變?yōu)樨?fù)極的同時，第二電極12變?yōu)檎龢O。因此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向作為正極的第二電極12移動，附著在電極表面上。由此，在從上側(cè)基板16側(cè)觀察時，不帶電因而處于浮游在空間中的白色粒子5A被黑色粒子5B覆蓋。
這里，在上述黑色粒子5B移動時，由于鏡像力等，黑色粒子5B附著在由第三電極4覆蓋的隔壁3上。另外，在隔壁3的周圍引起黑色粒子5B的凝聚。若黑色粒子5B附著在隔壁3上同時在周圍凝聚，則由于附著在第二電極12上的黑色粒子5B的數(shù)量減少，所以在由黑色粒子5B覆蓋的區(qū)域中會有間隙，從該間隙觀察白色粒子5A。在這種狀態(tài)下，產(chǎn)生顯示斑點，且對比度降低。為了防止這種顯示斑點的發(fā)生，通過以下方法，使附著在隔壁3上及在周邊凝聚的黑色粒子5B從隔壁3上剝離，并向第二電極12側(cè)移動。
即，如上所述在第一及第二電極2、12之間施加用于使黑色粒子5B移動的信號電壓后，切換開關(guān)元件21，將第三電極4連接于直流電源23(這里連接于第一電極2的電壓施加系統(tǒng)路徑上)，以代替第一電極2。由此，在第二電極12與第三電極4之間施加電壓，第一電極2的電位Vb變?yōu)?，第二電極12的電位Va變?yōu)檎谌姌O4的電位Vc變?yōu)樨?fù)。因此，通過這種電壓施加，向兩電極12、4間提供根據(jù)(Va-Vc)的電壓求出的電場。這里，因為(Va-Vc)為正，所以提供方向從第三電極4側(cè)指向第二電極12側(cè)的電場，在第二電極12變?yōu)檎龢O的同時，第三電極4變?yōu)樨?fù)極(期間B)。通過這樣將配置在隔壁3中的第三電極4設(shè)為與附著的黑色粒子5B相同的極性，附著在第三電極4上及在其周邊凝聚的黑色粒子5B由于庫侖力而與該電極4排斥，因此，從隔壁3上剝離后，向第二電極12移動。之后，移動的粒子5B附著在第二電極12的表面上，覆蓋下方的白色粒子5A，幫助顯示。這樣，通過向第二電極12與第三電極4之間施加電壓，從隔壁3上去除黑色粒子5B，可將黑色粒子5B有效用于顯示，并防止從黑色粒子5B的間隙來觀察白色粒子5A。因此，可抑制顯示斑點，可實現(xiàn)高對比度。
如上所述，在第二電極12與第三電極4之間施加電壓后，停止施加電壓，變?yōu)闊o電壓狀態(tài)。即，第一、第二及第三電極2、12、4的電位Va、Vb、Vc變?yōu)?(期間C)。在這種無電壓狀態(tài)下，通過粒子間及粒子與該電極12間的范德華力或鏡像力等附著力，保持黑色粒子5B向第二電極12的附著。因此，保持黑顯示。
接著，在黑顯示變換為白顯示。在變換成白顯示時，如圖12B及圖13A的幀2所示，首先向第一電極2與第二電極12之間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓。這里，通過開關(guān)元件20進行電壓施加系統(tǒng)路徑的切換，使第一電極2的電位Vb變?yōu)檎?，同時，使第二電極12的電位Va變?yōu)樨?fù)。另外，這里，通過開關(guān)元件21進行切換，以不向第三電極4施加電壓，第三電極4的電位Vc變?yōu)?(期間D)。通過這種電壓施加，向兩電極2、12間提供根據(jù)(Va-Vb)的電壓求出的電場。這里，因為(Va-Vb)為負(fù)，所以提供方向從上側(cè)基板16指向下側(cè)基板6側(cè)的電場，在第一電極2變?yōu)檎龢O的同時，第二電極12變?yōu)樨?fù)極。因此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向作為正極的第一電極2移動，潛到白色粒子5A的下面，附著在電極表面上。由此，在從上側(cè)基板16側(cè)觀察時，黑色粒子5B被白色粒子5A所覆蓋，變?yōu)榘罪@示。
這里，在上述黑色粒子5B移動時，與所述黑顯示的情況一樣，由于鏡像力等，黑色粒子5B附著在由第三電極4覆蓋的隔壁3上。另外，在隔壁3的周圍引起黑色粒子5B的凝聚。若黑色粒子5B附著在隔壁3上同時在周圍凝聚，則從上側(cè)基板16側(cè)觀察時，觀察到這些黑色粒子5B。因此，產(chǎn)生顯示斑點，且對比度降低。為了防止這種顯示斑點的發(fā)生，通過以下方法，使附著在隔壁3上及在周邊凝聚的黑色粒子5B從隔壁3上剝離，并向第一電極2側(cè)移動。
即，如上所述在第一及第二電極2、12之間施加用于使黑色粒子5B移動的信號電壓后，切換開關(guān)元件21，將第三電極4連接于直流電源23(這里將第三電極4連接于第二電極的電壓施加系統(tǒng)路徑上)，以代替第一電極12。由此，在第一電極2與第三電極4之間施加電壓，第一電極2的電位Vb變?yōu)檎诙姌O12的電位Va變?yōu)?，第三電極4的電位Vc變?yōu)樨?fù)(期間E)。因此，通過這種電壓施加，向兩電極2、4間提供根據(jù)(Vb-Vc)的電壓求出的電場。這里，因為(Vb-Vc)為正，所以提供方向從第三電極4側(cè)指向第一電極2側(cè)的電場，在第一電極2變?yōu)檎龢O的同時，第三電極4變?yōu)樨?fù)極。通過這樣將配置在隔壁3中的第三電極4設(shè)為與附著的黑色粒子5B相同的極性，附著在第三電極4上及在其周邊凝聚的黑色粒子5B由于庫侖力而與該電極4排斥，因此，從隔壁3上剝離后，向第一電極2移動。之后，移動的粒子5B潛到白色粒子5A的下面，附著在第一電極2的表面上。這樣，通過向第一電極2與第三電極4之間施加電壓，從隔壁3上去除黑色粒子5B，可防止觀察黑色粒子5B。因此，可抑制顯示斑點，可實現(xiàn)高對比度。
如上所述，在第一電極2與第三電極4之間施加電壓后，停止施加電壓，變?yōu)闊o電壓狀態(tài)。即，第一、第二及第三電極2、12、4的電位Va、Vb、Vc變?yōu)?(期間F)。在這種無電壓狀態(tài)下，通過粒子間及粒子與該電極2間的范德華力或鏡像力等附著力，保持黑色粒子5B向第一電極2的附著。因此，保持白顯示。
在本實施方式的顯示裝置中，對應(yīng)于圖像信號，反復(fù)進行這種黑顯示及白顯示，進行圖像的變換。在這種本實施方式的顯示裝置中，與實施方式1一樣，可防止發(fā)生顯示斑點或?qū)Ρ榷冉档?，實現(xiàn)良好的顯示特性，同時，實現(xiàn)工作電壓的降低化。具體而言，通過從隔壁3上去除黑色粒子5B，可進行抑制顯示斑點的良好顯示，同時，實現(xiàn)工作電壓的降低化。另外，通過如上所述在顯示裝置的制造時向第一及第二電極2、12之間施加交變電場，可使黑色及白色粒子5B、5A在像素100內(nèi)均勻分散，所以可進一步降低顯示斑點。
并且，本顯示裝置僅通過在隔壁3中配置第三電極4，構(gòu)成布線來將該電極4連接于連接第一及第二電極2、12的直流電源23上就可容易實現(xiàn)，所以可容易制造。另外，因為使用共同的直流電源23，所以實現(xiàn)裝置的節(jié)省空間化，同時，通過切換電壓施加系統(tǒng)路徑，也可將向第一及第二電極2、12的施加電壓施加到第三電極4上，所以可實現(xiàn)裝置的節(jié)能化。另外，上述如圖13A所示，說明為了與顯示直接相關(guān)的粒子移動而施加的電壓、和為了從隔壁中去除粒子而施加的電壓為直流電壓的情況，但如圖13B所示，優(yōu)選將使振幅比該直流電壓小的矩形波交流電壓重疊在直流電壓上所構(gòu)成的電壓適用于所述兩種用途的施加電壓的至少一方。若施加這樣使交流電壓重疊的電壓，則可通過交流電壓使附著在隔壁或電極上的粒子進行微小振動運動，可通過該運動來減弱粒子的附著力。在這種狀態(tài)下，若施加直流電壓，則容易使所述附著力弱的粒子剝離，向反極性移動。因此，與不重疊交流電壓的情況下所需的直流電壓相比，為了使粒子移動而施加的直流電壓降低。因此，可實現(xiàn)整體工作電壓的降低化。例如圖13B中，在黑顯示時施加于第一及第二電極2、12的信號電壓(期間A、期間D)由150V的振幅的直流電壓分量和30-70V、例如50V左右的振幅的矩形波交流電壓分量構(gòu)成。此時，優(yōu)選交流電壓分量的頻率在100Hz以上。該頻率由直流電壓分量與交流電壓分量的比率來決定最佳值。
作為本實施方式的變形例，在第一及第二電極與第三電極之間形成絕緣層。作為絕緣層的形成方法，例如通過旋涂法在第一及第二電極上成膜膜厚為2-3微米左右的將10wt％聚碳酸酯樹脂(三菱ガス化學(xué)制，ビスフエノノルZ型聚碳酸酯Z200)混合在四氫呋喃(THF)中的混合物。另外，在形成絕緣層的情況下，第三電極還包含隔壁的上下端部來覆蓋整體，與該絕緣層直接接觸。
(實施方式10)圖14是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式10的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖14所示，本實施方式的像素具有與實施方式9一樣的結(jié)構(gòu)，但以下各點與實施方式1不同。另外，本實施方式的顯示動作與圖12A及圖12B所示實施方式1的顯示動作一樣。另外，顯示動作時施加的電壓與實施方式1一樣，如圖13A或圖13B中所示。
在本實施方式中，與黑色粒子5B為絕緣性的實施方式9不同，黑色粒子5B具有導(dǎo)電性。因此，與實施方式2的情況一樣，如圖14所示，在第一電極2及第二電極12上形成作為電荷傳輸層的電子傳輸層7。如實施方式2中所述，在黑色粒子5B具有導(dǎo)電性的本實施方式中，若不形成電子傳輸層7，則在發(fā)生交變電場期間，黑色粒子5B在第一及第二電極2、12之間反復(fù)往復(fù)振動運動，難以顯示。另一方面，在第一及第二電極2、12上形成絕緣層來代替電子傳輸層7的情況下，可通過絕緣層來防止黑色粒子5B從第一及第二電極2、12接受電荷(空穴)，但此時，僅通過從黑色粒子5B泄漏電荷(電子)，黑色粒子5B從哪兒都未接受到電荷。因此，不能使黑色粒子5B移動，不能進行顯示。
相反，若在第一及第二電極2、12上形成電子傳輸層7，則在例如圖13A所示黑顯示時，當(dāng)黑色粒子5B經(jīng)電子傳輸層7附著到第二電極12上時，電子傳輸層7有選擇地阻止空穴通過，同時僅使電子通過。因此，可防止空穴從第二電極12交換到黑色粒子5B，并且，可將電子從第二電極12交換到黑色粒子5B。因此，此時，黑色粒子5B不變?yōu)榕c原來的極性(負(fù)極性)相反的極性(正極性)，即使黑色粒子5B是帶電性，也可保持帶電量均勻，為負(fù)極性原樣不變，從而保持在作為正極的第二電極12側(cè)。另外，在圖13B所示白顯示時，在第一電極2上形成電子傳輸層7，所以與黑顯示時的情況一樣，空穴不從成為正極的第一電極2交換到黑色粒子5B，僅交換電子。因此，黑色粒子5B保持帶電量均勻，為負(fù)極性原樣不變，由此被保持在作為正極的第一電極2側(cè)。因此，根據(jù)在第一及第二電極2、12上形成電子傳輸層7的本實施方式的結(jié)構(gòu)，即使是具有導(dǎo)電性的黑色粒子5B，也可防止黑色粒子5B的往復(fù)振動運動，可進行穩(wěn)定的良好的顯示。另外，在本實施方式中，得到與實施方式9中所述的效果一樣的效果。
作為構(gòu)成電子傳輸層7的電子傳輸材料，例如使用苯醌類、四氰乙烯類、四氰基喹諾二甲烷類、氟潤滑脂類、呫噸酮類、菲醌類、鄰苯二甲酸酐類、二苯酚合苯醌類等化合物。
(實施方式11)圖15是表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式11的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)的模式截面圖。如圖15所示，本實施方式的像素具有與實施方式9一樣的結(jié)構(gòu)，但以下各點與實施方式9不同。另外，本實施方式的顯示動作與圖12A及圖12B所示實施方式10的顯示動作一樣。另外，顯示動作時施加的電壓與實施方式9一樣，如圖13A或圖13B中所示。
在本實施方式中，與隔壁3由絕緣性材料構(gòu)成的實施方式1不同，隔壁13由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。這里，隔壁13由與第三電極4相同的導(dǎo)電性材料構(gòu)成，由此隔壁13兼作第三電極4。從顯示裝置的彎曲強度看，這種隔壁13優(yōu)選具有柔性。另外，在隔壁13具有導(dǎo)電性的結(jié)構(gòu)中，若隔壁13直接接觸第一及第二電極2、12，則兩電極間導(dǎo)通，不會發(fā)生電場，所以在兩電極2、12之間配置絕緣層10，確保絕緣性。
在以上結(jié)構(gòu)的本實施方式中，得到與實施方式9中所述效果一樣的效果。另外，這里，因為隔壁與第三電極一體形成，所以容易制造。
(實施方式12)圖16是模式表示構(gòu)成本發(fā)明實施方式12的顯示裝置的顯示元件的像素的結(jié)構(gòu)及顯示動作的截面圖，圖16A表示黑顯示時，圖16B表示白顯示時。在本實施方式中，如下所示，為了去除附著在隔壁3上的黑色粒子5B，不向設(shè)置在隔壁3中的電極4施加電壓，為了移動有助于顯示的粒子，向第三電極4施加電壓。
如圖16A及圖16B所示，在本實施方式中，在下側(cè)基板6’的第一基板30中使用白色板。另外，在上側(cè)基板側(cè)不配置第二電極，這里，向配置在隔壁3中的電極4與下側(cè)基板6’側(cè)的電極2之間提供交變電場。并且，這里，在空間17內(nèi)僅封入一種著色粒子、即黑色粒子5B。
如圖16A所示，在黑顯示時，向下側(cè)基板6’側(cè)的電極2與配置在隔壁3中的電極4之間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓，由此，電極2變?yōu)檎龢O，同時電極4變?yōu)樨?fù)極。因此，帶負(fù)電的黑色粒子5B向作為正極的電極2移動，覆蓋其表面。若黑色粒子5B覆蓋電極2的表面，則看不見配置在電極2下方的白色板(第一基板)30。由此，在從上側(cè)基板側(cè)觀察時，觀察不到白色板30的顏色，進行基于黑色粒子5B的黑顯示。
另一方面，如圖16B所示，在白顯示時，向電極2、4之間施加與黑顯示時方向相反的電壓，電極2變?yōu)樨?fù)極，同時電極4變?yōu)檎龢O。因此，黑色粒子5B向電極4移動，覆蓋電極4的表面。另外，隨著黑色粒子5B的移動，去除附著在白色板30上的粒子5B，露出白色板30。因此，在從上側(cè)基板側(cè)觀察時，透過透明電極2，主要觀察白色板30的顏色，變?yōu)榘罪@示。
這里，施加于電極2與電極4之間的電壓可以是實施方式9的圖13A所示直流電壓，但如實施方式9中所述，從降低工作電壓看，優(yōu)選是圖13B所示在直流電壓上重疊矩形波的交流電壓來構(gòu)成的電壓。另外，在制造本實施方式的顯示元件時，與實施方式1的情況一樣，在將黑色粒子5B封入空間17內(nèi)后，優(yōu)選向電極2與電極4之間施加交流電壓，產(chǎn)生交變電場。由此，與實施方式10的情況一樣，可使黑色粒子5B在空間17內(nèi)均勻分散。
在這種本實施方式中，得到與實施方式9中所述效果一樣的效果。另外，這里，因為在空間17中移動的粒子為黑色粒子5B一種，所以不會象使用多種粒子的情況下那樣在移動時粒子彼此沖擊，或反極性的粒子彼此凝聚，妨礙彼此移動。因此，黑色粒子5B可快速移動。因此，在顯示裝置中，在實現(xiàn)響應(yīng)速度提高的同時，可實現(xiàn)工作電壓的降低化。
另外，上述說明著色下側(cè)基板6’側(cè)的第一基板20的情況，但也可著色電極2來代替第一基板20，或者單獨配置著色層。
在上述實施方式9-11中，為了主要移動有助于顯示的粒子而在第一及第二電極間施加電壓后，為了去除隨著在隔壁上的粒子而在第二及第三電極間施加電壓，但也可事先在第一及第三電極間施加電壓后，在第一及第二電極間施加電壓，或同時向第一及第二電極間施加電壓和向第一及第三電極間施加電壓。即，主要用于移動粒子的電壓施加與用于從隔壁中去除粒子的電壓施加既可錯開計時進行，也可同時進行。例如，若事先向第一及第三電極間施加電壓，則可預(yù)防粒子附著在隔壁上，所以與使暫時附著在隔壁上的粒子剝離并去除的情況相比，可以更低的電壓來得到效果。另外，在上述實施方式中，說明主要用于移動粒子所施加的電壓與用于從隔壁中去除粒子所施加的電壓為相同振幅大小的情況，但該兩個施加電壓也可大小不同。另外，該兩個電壓的施加時間既可相同也可不同。
另外，在上述實施方式9-12中，說明像素具有六邊形的情況，但像素的形狀不限于此，也可具有通常的長方形形狀。
另外，在上述實施方式9-12中，說明第一電極與第二電極夾持空間對向配置，產(chǎn)生縱向電場的情況，但也可如實施方式7的結(jié)構(gòu)那樣，在相同基板側(cè)配置第一及第二電極，產(chǎn)生橫向電場。
另外，在上述實施方式9-11中，帶電的不限于黑色粒子5B，白色粒子5A也可帶電。此時，由于提供的電場，兩粒子分別對應(yīng)于極性在空間中移動，配置在變?yōu)橛^察側(cè)的上側(cè)基板側(cè)的第二電極上附著的粒子顏色變?yōu)轱@示顏色。因此，這里，為了防止提供該目的顯示顏色的粒子附著在隔壁上，施加電壓，使設(shè)置在隔壁的第三電極變?yōu)榕c成為顯示側(cè)的第二電極相反的極性。
另外，在上述實施方式9-11中，說明第三電極與第一及第二電極一起連接于相同的電源上的情況，但也可連接于不同電源上。另外，第三電極未必連接于第一電極或第二電極。
另外，在上述實施方式9-12中，說明粒子在氣相中移動的情況，但本發(fā)明也可適用于粒子在液相中移動的結(jié)構(gòu)的顯示裝置、例如電泳顯示器等。
另外，在上述實施方式9-12中，說明無源矩陣驅(qū)動型的顯示裝置，但也可是有源矩陣驅(qū)動型。有源矩陣驅(qū)動型適于動畫等要求高速響應(yīng)的顯示。另外，無源矩陣驅(qū)動型適于不要求動畫等高速響應(yīng)的情況、例如由報紙顯示器顯示新聞等的情況。這里，在使粒子在液相中移動的現(xiàn)有電泳顯示器中，因為粒子按串?dāng)_電壓等移動，所以難以成為無源矩陣驅(qū)動型，但若為上述在氣相中移動的結(jié)構(gòu)，則因為使粒子移動時的閾值電壓高，所以可抑制基于串?dāng)_電壓等的移動，所以可實現(xiàn)無源矩陣驅(qū)動型。并且，若構(gòu)成無源矩陣驅(qū)動型，則因為不必象有源矩陣驅(qū)動型的情況那樣形成薄膜晶體管(TFT)來作為開關(guān)元件，所以可實現(xiàn)制造成本的削減、讀取時間的削減、生產(chǎn)率的提高等。
另外，有助于顯示的粒子的帶電性不限于上述實施方式1-12。例如，在上述實施方式9-12中，說明黑色粒子5B帶負(fù)電的情況，但黑色粒子5B也可帶正電。此時，向各電極2、12、4施加與上述工作電壓反極性的電壓，各電極2、12、4的電位變?yōu)榕c上述情況相反，進行上述動作。這里，在黑色粒子5B帶正電且為導(dǎo)電性的情況下，必需在施加圖像信號電壓的電極表面設(shè)置空穴傳輸層。通過設(shè)置空穴傳輸層，可在防止電子從電極交換到黑色粒子5B的同時，交換空穴，所以可保持黑色粒子5B的正電荷。
另外，在上述實施方式1-12中，說明進行黑白顯示的情況，但本發(fā)明也可適用于彩色顯示。例如，也可通過在上側(cè)基板側(cè)設(shè)置濾色器來實現(xiàn)彩色顯示。并且，也可通過使用對每種顏色具有不同移動特性的兩種以上的著色粒子，使電場方向進行各種變化并使該粒子移動，實現(xiàn)對應(yīng)于著色粒子種類數(shù)量的多色顯示。另外，在實施方式12中，通過將下側(cè)基板側(cè)的著色基板分涂成多種顏色，也可進行多色顯示。
另外，在上述實施方式1-12中，說明著色粒子為多孔性且為復(fù)合粒子的情況，但粒子結(jié)構(gòu)不限于此，即使在使用通常的粒子的情況下也可得到上述效果。另外，如上所述，若粒子彼此的大小為相同程度，則有利于工作電壓的降低化，但未必為相同程度。
另外，在上述實施方式1-12中，說明使向第一及第二電極間提供的電場、向第一及第三電極間提供的電場、及向第二及第三電極間提供的電場等3個電場分布產(chǎn)生的情況，但也可發(fā)生基于各電場組合的電場。另外，例如分割設(shè)置第三電極，或在像素內(nèi)分割設(shè)置基板上的第一及/或第二電極，從而可進一步產(chǎn)生多種電場。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置有效作為防止顯示斑點的發(fā)生及對比度的降低的同時實現(xiàn)工作電壓的降低化的顯示裝置，尤其是有效作為可彎曲、非常輕量且薄型并作為紙的代替可利用的電子報紙。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，具備至少在一個面中形成電極且至少一方有透光性的對向配置的一對基板；隔板，保持形成于所述基板間的期望寬度的間隙；和封入所述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群，通過由施加于所述基板的所述電極上的圖像信號電壓提供的電場，所述粒子群在所述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于所述圖像信號電壓的圖像，其特征在于面向所述粒子群的移動空間來設(shè)置防止有助于顯示的粒子數(shù)量減少的粒子利用促進部件。
2.一種顯示裝置，具備至少在一個面中形成電極且至少一方有透光性的對向配置的一對基板；隔板，保持形成于所述基板間的期望寬度的間隙；和封入所述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群，通過由施加于所述基板的所述電極上的圖像信號電壓提供的電場，所述粒子群在所述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于所述圖像信號電壓的圖像，其特征在于面向所述粒子群的移動空間設(shè)置有振動發(fā)生部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于在至少一方所述基板的所述粒子群移動的空間側(cè)設(shè)置有所述振動發(fā)生部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于在一方所述基板中形成有施加所述圖像信號電壓的第一電極和第二電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于在所述一對基板的一方基板形成施加所述圖像信號電壓的第一電極，在所述一對基板的另一方基板形成施加所述圖像信號電壓的所述第二電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述振動發(fā)生部還具備電極和振動發(fā)生體，通過由所述電極形成的電場，所述振動發(fā)生體發(fā)生振動，設(shè)置在所述基板處的所述電極兼作所述振動發(fā)生部的電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述振動發(fā)生部還具備電極和振動發(fā)生體，通過由所述電極形成的電場，所述振動發(fā)生體發(fā)生振動，所述振動發(fā)生部構(gòu)成所述隔板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于在所述振動發(fā)生部的所述電極與設(shè)置在所述基板上的所述電極之間配置絕緣性媒體，絕緣所述振動發(fā)生部與所述基板的所述電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子群移動的空間為氣相空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子群移動的空間為由絕緣性溶劑充滿的液相空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于將封入有所述粒子群與所述絕緣性溶劑的容器配置在所述基板間的所述間隙中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子群通過對應(yīng)于所述圖像信號電壓而提供給所述基板的所述電極間的電場來進行排列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子群是沿所述電場排列的電場排列粒子。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子群至少著色一種顏色。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述振動發(fā)生部由壓電體構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述振動發(fā)生部兼作至少一方的所述基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置的顯示至少包含第一及第二顯示狀態(tài)，在所述第一顯示狀態(tài)下，向設(shè)置在所述基板上的所述電極施加第一圖像信號電壓，形成第一電場，在所述第二顯示狀態(tài)下，向設(shè)置在所述基板上的所述電極施加第二圖像信號電壓，形成方向與所述第一電場不同的第二電場，從所述第一顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅诙@示狀態(tài)時，進行向所述振動發(fā)生部施加高頻正弦波電壓的動作、和向設(shè)置在所述基板上的所述電極施加所述第二圖像振動電壓的動作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于同時進行所述高頻正弦波電壓的施加動作和所述圖像信號電壓的施加動作。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于錯開計時來進行所述高頻正弦波電壓的施加動作和所述圖像信號電壓的施加動作。
20.一種顯示裝置，夾在形成于至少一方透明的對向的一對基板間的空間中的至少一種多個帶電著色粒子通過由施加到配置在所述空間內(nèi)的一對電極間的圖像信號電壓提供的電場，在所述電極間移動，由此顯示對應(yīng)于圖像信號電壓的圖像，其特征在于，具備將所述空間劃分為每個像素的隔壁；基板側(cè)電極，連接于電壓施加部件，在每個所述像素中，配置在所述基板內(nèi)面；和隔壁側(cè)電極，在每個所述像素中，配置在所述隔壁上，連接于電壓施加部件，至少向所述基板側(cè)電極施加圖像信號電壓，并進行顯示。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述空間為氣相空間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于向所述基板側(cè)電極施加電壓所產(chǎn)生的電場及向所述隔壁側(cè)電極施加電壓后產(chǎn)生的電場的至少一方為交變電場。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述基板側(cè)電極包含配置在基板側(cè)的成對的電極，所述基板側(cè)電極連接于向所述基板側(cè)電極施加圖像信號電壓的第一電壓施加部件，所述隔壁側(cè)電極連接于向所述隔壁側(cè)電極施加提供防止所述帶電粒子附著到所述隔壁上的電場的電壓的第二電壓施加部件。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于由所述第一電壓施加部件向所述基板側(cè)電極施加所述圖像信號電壓，之后，由所述第二電壓施加部件向所述隔壁側(cè)電極施加所述電壓。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于同時進行由所述第一電壓施加部件向所述基板側(cè)電極施加所述圖像信號電壓和由所述第二電壓施加部件向所述隔壁側(cè)電極施加所述電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于在所述空間中夾入帶電特性不同的兩種以上的所述帶電著色粒子，由所述第二電壓施加部件向所述隔壁側(cè)電極施加防止所述帶電著色粒子中從觀察側(cè)觀察顏色而提供顯示顏色的粒子附著到所述隔壁上的電場的電壓。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于用一個電源來構(gòu)成所述第一電壓施加部件和所述第二電壓施加部件。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于包含不同的電源來構(gòu)成所述第一電壓施加部件和所述第二電壓施加部件。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其特征在于所述隔壁側(cè)電極與所述基板側(cè)電極的至少一方的電極電連接。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的顯示裝置，其特征在于由所述第一電壓施加部件向作為配置在所述基板側(cè)的一對電極的第一電極和第二電極施加所述圖像信號電壓，形成方向指向所述第二電極的電場，由所述第二電壓施加部件向與所述第一電極電連接的所述隔壁側(cè)電極施加電壓，形成方向指向所述第二電極的電場，在向所述第二電極施加電壓的狀態(tài)下，向所述隔壁側(cè)電極施加電壓。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于在所述空間中夾入1種帶電著色粒子，在所述基板側(cè)電極或所述隔壁電極附近配置呈現(xiàn)與所述粒子不同顏色的著色層，配置在所述基板側(cè)電極與所述隔壁側(cè)電極之間施加圖像信號電壓的電壓施加部件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置的各像素的顯示至少包含第一及第二顯示狀態(tài)，在所述第一顯示狀態(tài)下，所述帶電粒子覆蓋所述著色面，在所述第二顯示狀態(tài)下，所述帶電粒子向所述隔壁側(cè)電極移動，使所述著色面露出。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于重疊直流電壓與比所述直流電壓小的矩形波的交流電壓來構(gòu)成施加在所述隔壁側(cè)電極的電壓及施加在所述基板側(cè)電極的電壓至少一方。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述隔壁兼作所述隔壁側(cè)電極。
35.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述隔壁在平面視圖中將所述像素區(qū)分成六邊形。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述帶電著色粒子中的至少一種是多孔類粒子。
37.根據(jù)權(quán)利要求2或20所述的顯示裝置，其特征在于所述粒子中的至少一種是由芯體粒子與直徑為所述芯體粒子直徑的1/1000以上1/100以下左右的微小粒子構(gòu)成的復(fù)合粒子。
38.根據(jù)權(quán)利要求2或20所述的顯示裝置，其特征在于對所述粒子的表面或所述粒子附著的部件表面的至少一部分實施憎水處理。
39.一種顯示裝置的制造方法，所述顯示裝置具備至少在一個面中形成電極且至少一方有透光性的對向配置的一對基板；隔板，保持形成于所述基板間的期望寬度的間隙；封入所述基板間的間隙中的帶電性的至少一種粒子群；和面向所述粒子群移動的空間而設(shè)置的振動發(fā)生部，通過由施加于所述電極上的圖像信號電壓提供的電場，所述粒子群在所述基板間的間隙中移動，顯示對應(yīng)于所述圖像信號電壓的圖像，其特征在于在所述基板間的間隙中封入所述粒子群后，使所述振動發(fā)生部發(fā)生振動。
40.一種顯示裝置的制造方法，所述顯示裝置具備隔壁，將在至少一方透明的對向的一對基板間形成的空間劃分為每個像素；基板側(cè)電極，連接于電壓施加部件，在每個所述像素中，配置在所述基板內(nèi)面；和隔壁側(cè)電極，在每個所述像素中，配置在所述隔壁上，連接于電壓施加部件，通過由至少向所述基板側(cè)電極施加的圖像信號電壓提供的電場，夾在所述空間中的至少一種多個帶電著色粒子在所述空間中移動，由此顯示對應(yīng)于所述圖像信號電壓的圖像，其特征在于在所述空間中封入至少一種多個帶電著色粒子，在所述封入后，至少向所述基板側(cè)電極施加交流電壓，使所述空間內(nèi)發(fā)生交變電場。
全文摘要
提供一種在防止顯示斑點的同時實現(xiàn)工作電壓降低化的顯示裝置及其制造方法。對向配置包含第一電極(2)的下側(cè)基板(6)和包含第二電極的上側(cè)基板(16)，由隔壁(3)將兩基板(6、16)之間的空間(17)劃分為每個像素(100)。在該空間(17)中封入帶負(fù)電的黑色粒子(5B)和無電荷的白色粒子(5A)，同時，在各像素的隔壁(3)上配置第三電極(4)。在顯示動作時，向第一及第二電極(2、12)間施加對應(yīng)于圖像信號的信號電壓，發(fā)生交變電場，由此，黑色粒子(5B)在該電極間移動。為了去除附著在隔壁(3)上的黑色粒子(5B)，向第一或第二電極(2、12)與第三電極(4)之間施加電壓，發(fā)生電場，使第三電極(4)與黑色粒子(5B)為同極性。
文檔編號G02F1/167GK1504821SQ20031011577
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者大植利泰, 山北裕文, 河栗真理子, 文, 理子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社